CN118900558A - 半导体结构的制备方法及半导体结构 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种半导体器件结构的制备方法及半导体结构。该半导体结构的制备方法包括如下步骤：提供半导体衬底，半导体衬底包括有源区；在有源区上形成栅极结构；对未被栅极结构覆盖的有源区的表面进行氮化处理以形成氮化介质层，然后在氮化介质层下的有源区中制备轻掺杂漏区；在栅极结构的侧壁上形成侧墙结构；在未被栅极结构和侧墙结构覆盖的有源区中制备源漏区。该半导体结构的制备方法能够有效改善晶体管在制备过程中受到的损伤。

Description

半导体结构的制备方法及半导体结构

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体结构的制备方法及半导体结构。

背景技术

动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory，简称：DRAM)是目前常用的一种半导体存储器件。通常，动态随机存储器的晶圆上包括阵列区域和外围区域，外围区域上设置有包括晶体管的电路。其中，外围区域的晶体管在制备过程中容易受到损伤，导致器件的电学稳定性较差。

发明内容

基于此，有必要针对上述背景技术中的问题，提供一种半导体结构的制备方法，以改善晶体管在制备过程中受到的损伤，提高器件的电学稳定性。

根据本公开的一些实施例，提供了一种半导体结构的制备方法，包括如下步骤：

提供半导体衬底，所述半导体衬底包括有源区；

在所述有源区上形成栅极结构；

对未被所述栅极结构覆盖的所述有源区的表面进行氮化处理以形成氮化介质层，然后在所述氮化介质层下的所述有源区中制备轻掺杂漏区；

在所述栅极结构的侧壁上形成侧墙结构；

在未被所述栅极结构和所述侧墙结构覆盖的所述有源区中制备源漏区。

在本公开的一些实施例中，在进行所述氮化处理前，未被所述栅极结构覆盖的所述有源区的表面具有氧化介质层；

在所述氮化处理的过程中，使所述氧化介质层转变为所述氮化介质层。

在本公开的一些实施例中，所述氮化处理包括：使用反应气体以远程等离子体氮化处理的方式使所述氧化介质层转变为所述氮化介质层，所述反应气体包括氮源气体和还原性气体。

在本公开的一些实施例中，在所述反应气体中，所述氮源气体和所述还原性气体的流量比为1:0.5～1:3。

在本公开的一些实施例中，在所述氮化处理的过程中，控制反应温度为30℃～60℃。

在本公开的一些实施例中，在所述氮化处理的过程中，控制反应时间为30s～180s。

在本公开的一些实施例中，在所述氮化处理的过程中，控制形成的所述氮化介质层的厚度为5nm～30nm。

在本公开的一些实施例中，在所述有源区上形成栅极结构包括：

在所述半导体衬底上形成栅极材料层，刻蚀所述栅极材料层以形成所述栅极结构。

在本公开的一些实施例中，在形成所述栅极结构之后、以及进行所述氮化处理之前，还包括：

形成第一保护层，所述第一保护层覆盖于所述栅极结构的表面以及未被所述栅极结构覆盖的所述有源区的表面；

形成第二保护层，所述第二保护层覆盖于所述第一保护层的表面；

刻蚀覆盖于所述有源区表面的所述第二保护层和所述第一保护层，露出未被所述栅极结构覆盖的所述有源区；以及，

去除所述栅极结构的侧壁上的所述第二保护层并至少保留覆盖所述栅极结构侧壁的所述第一保护层。

在本公开的一些实施例中，所述第一保护层的材料与所述氧化介质层的材料不同，所述第一保护层的材料包括氮化物；和/或，

所述第二保护层的材料与所述第一保护层的材料不同，所述第二保护层的材料包括氧化物。

在本公开的一些实施例中，在所述栅极结构的侧壁形成侧墙结构包括：

形成侧墙材料层，所述侧墙材料层覆盖于所述第一保护层以及所述氮化介质层的表面；

以所述氮化介质层作为刻蚀停止层刻蚀位于所述氮化介质层上的所述侧墙材料层，并且保留所述栅极结构两侧的部分所述侧墙材料层以作为所述侧墙结构。

在本公开的一些实施例中，在制备所述侧墙结构之后，还包括：制备覆盖所述侧墙结构的第三保护层。

在本公开的一些实施例中，在制备源漏区之后，还包括在所述源漏区上制备源漏极接触的步骤。

在本公开的一些实施例中，制备源漏极接触的步骤包括：

在所述半导体衬底上形成层间介质层，在所述层间介质层中形成底部暴露出所述源漏区的连接孔；

在所述连接孔中填充电连接于所述源漏区的导电材料，形成所述源漏极接触。

进一步地，根据本公开的一些实施例，还提供了一种半导体结构，其包括：

有源区，所述有源区中设置有轻掺杂漏区和源漏区；

栅极结构，所述栅极结构设置于所述有源区上；

侧墙结构，所述侧墙结构设置于所述栅极结构的侧壁上；

氮化介质层，所述氮化介质层设置于所述侧墙结构与所述有源区之间。

传统技术中在制备侧墙结构时有源区表面通常具有氧化介质层。但是在制备侧墙结构时，氧化介质层不能够有效阻挡沉积原料与有源区反应，导致有源区发生氧化损伤。并且，制备侧墙结构时的刻蚀进度也难以准确控制，容易产生过刻蚀的现象，导致有源区产生过刻蚀损伤。

于本公开提供的半导体结构的制备方法中，在形成栅极结构以及形成侧墙结构之间引入了对有源区的表面进行氮化处理以形成氮化介质层的步骤。相较于传统技术中所采用的氧化介质层，在制备侧墙结构时，氮化介质层能够保护有源区不受到氧化损伤，并且，氮化介质层的刻蚀速率更容易控制，因而更有利于保护有源区并改善有源区的过刻蚀损伤。因此，该半导体结构的制备方法能够有效改善晶体管在制备过程中受到的损伤。

附图说明

图1为本公开的一个半导体结构的制备方法的步骤示意图；

图2为本公开提供的一个半导体衬底的截面结构示意图；

图3为在图2所示结构的基础上制备栅极结构的结构示意图；

图4为在图3所示结构的基础上制备第一保护层和第二保护层的结构示意图；

图5为在图4所示结构的基础上刻蚀有源区上的第二保护层和第一保护层的结构示意图；

图6为在图5所示结构的基础上去除第二保护层的结构示意图；

图7为在图6所示结构的基础上经氮化处理制备氮化介质层的结构示意图；

图8为在图7所示结构的基础上制备轻掺杂漏区的结构示意图；

图9为在图8所示结构的基础上制备侧墙材料层的结构示意图；

图10为在图9所示结构的基础上制备侧墙结构的结构示意图；

图11为在图10所示结构的基础上制备源漏区的结构示意图；

图12为在图11所示结构的基础上制备第三保护层的结构示意图；

图13为在图12所示结构的基础上制备依次叠置的第一层间介质层、第二层间介质层、第一图案层和第二图案层的结构示意图；

图14为在图13所示结构的基础上刻蚀第二图案层、第一图案层、第二层间介质层和第一层间介质层的结构示意图；

图15为在图14所示结构的基础上制备第三图案层和第四图案层的结构示意图；

图16为在图15所示结构的基础上刻蚀第四图案层、第三图案层、第二层间介质层、第三保护层和栅极顶保护层的结构示意图；

图17为在图16所示结构的基础上去除第三图案层和第四图案层的结构示意图；

图18为在图17所示结构的基础上制备源漏极接触和栅极引线的结构示意图；

其中，各附图标记及其含义如下：

100、有源区；110、氧化介质层；120、氮化介质层；130、源漏区；140、轻掺杂漏区；150、反型掺杂区；200、栅极结构；201、第一栅极导电层；202、栅极阻挡层；203、第二栅极导电层；210、栅极保护层；220、第一保护层；230、侧墙结构；231、侧墙材料层；240、第三保护层；250、第一层间介质层；260、第二层间介质层；310、第二保护层；320、第一图案层；330、第二图案层；340、第三图案层；350、第四图案层；410、源漏极接触；420、栅极引线。

具体实施方式

为了便于理解本公开，下面将参照相关附图对本公开进行更全面的描述。附图中给出了本公开的首选实施例。但是，本公开可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本公开的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本公开的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本公开。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本公开教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本公开的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

这里参考作为本公开的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述公开的实施例。这样，可以预期由于例如制造技术和/或容差导致的从所示形状的变化。因此，本公开的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状，而是包括由于例如制造导致的形状偏差，图中显示的区实质上是示意性的，它们的形状并不意图显示器件的区的实际形状且并不意图限定本公开的范围。

本公开的图1示出了根据上述实施例的一种半导体结构的制备方法，参照图1所示，该半导体结构的制备方法包括步骤S1～步骤S8，具体如下。

步骤S1，提供半导体衬底。

图2示出了该半导体衬底的截面结构示意图。参照图2所示，该半导体衬底包括有源区100和氧化介质层110，氧化介质层110层叠设置于有源区100上，氧化介质层110完全覆盖有源区100的表面。

可以理解，氧化介质层110的材料包括氧化物。在该实施例的一些实例中，氧化介质层110的材料可以是绝缘的材料。

在该实施例的一些示例中，有源区100的材料可以是半导体材料。例如，有源区100的材料可以包括硅、锗和硅锗合金中的一种或多种。进一步地，有源区100的材料还可以包括掺杂元素。

在该实施例的一些实例中，氧化介质层110的材料可以包括有源区100的材料的氧化物。例如，有源区100的材料包括硅，则氧化介质层110的材料可以包括氧化硅。氧化介质层110可以通过基于有源区100的材料进行氧化形成，也可以通过沉积的方式制备形成。

在该实施例的一些示例中，氧化介质层110的厚度可以是5nm～100nm。进一步地，氧化介质层110的厚度可以适当地较薄，例如，氧化介质层110的厚度可以是5nm、10nm、20nm、30nm或50nm。氧化介质层110的厚度也可以在其中任意两厚度之间的范围之间。

步骤S2，在有源区上形成栅极结构。

图3示出了在图2所示结构的基础上制备栅极结构200的结构示意图。参照图3所示，栅极结构200设置于氧化介质层110远离有源区100的一侧，并且，栅极结构200设置于有源区100的部分区域上。为了便于叙述，在本实施例中，将位于栅极结构200下的部分有源区100记为有源区100的栅极区域。

参照图3所示，栅极结构200与有源区100之间具有氧化介质层110。该氧化介质层110可以作为用于将栅极结构200和有源区100绝缘间隔的栅介质。

在该实施例的一些示例中，参照图3所示，该栅极结构200包括自下至上依次层叠设置的第一栅极导电层201、栅极阻挡层202和第二栅极导电层203。

在该实施例的一些示例中，第一栅极导电层201的材料可以是与氧化介质层110之间具有较高附着力的导体和/或半导体材料。在该实施例中，第一栅极导电层201的材料可以包括多晶硅。进一步地，该多晶硅为掺杂多晶硅，以使得第一栅极导电层201的导电性能更好。

在该实施例的一些示例中，第二栅极导电层203的材料可以是导电性能较好的导体材料，以使得栅极结构200整体具有较优的导电性能。例如，第二栅极导电层203的材料可以是金属材料。进一步地，第二栅极导电层203的材料可以包括金、银、铜、铝和钨中的一种或多种。在该实施例中，第二栅极导电层203的材料为钨。

栅极阻挡层202设置于第一栅极导电层201和第二栅极导电层203之间，用于阻挡第二栅极导电层203的元素扩散至第一栅极导电层201。在该实施例的一些示例中，栅极阻挡层202的材料可以包括钛和氮化钛中的一种或多种。在该实施例中，栅极阻挡层202的材料为氮化钛。

参照图3所示，在该实施例的一些实例中，在制备栅极结构200的步骤中或之后，还包括制备栅极顶保护层210的步骤。栅极顶保护层210设置于栅极结构200远离半导体衬底的一侧。

在该实施例的一些示例中，栅极顶保护层210的材料可以包括氮化硅、氧化硅和氮氧化硅中的一种或多种。在该实施例中，栅极顶保护层210的材料为氮化硅。

其中，制备栅极结构200和栅极顶保护层210的步骤可以包括：在半导体衬底上依次制备第一导电材料层、阻挡材料层、第二导电材料层和顶保护材料层，然后，刻蚀以去除栅极区域以外的其他区域上的顶保护材料层、第二导电材料层、阻挡材料层和第一导电材料层，以分别形成栅极顶保护层210、第二栅极导电层203、栅极阻挡层202和第一栅极导电层201。

步骤S3，制备覆盖栅极结构的第一保护层。

其中，第一保护层220用于保护栅极结构200。

在该实施例的一些示例中，在形成栅极结构200之后，还包括：形成第一保护层220，第一保护层220覆盖于栅极结构200的表面以及未被栅极结构200覆盖的有源区100的表面；形成第二保护层310，第二保护层310覆盖于第一保护层220的表面；刻蚀覆盖于有源区100表面的第二保护层310和第一保护层220，露出未被栅极结构200覆盖的有源区100；以及，去除栅极结构200的侧壁上的第二保护层310并至少保留覆盖栅极结构200侧壁上的第一保护层220。

图4示出了在图3所示结构的基础上制备第一保护层220和第二保护层310的结构示意图。参照图4所示，第一保护层220覆盖于栅极结构200上以及未被栅极结构200遮蔽的氧化介质层110上。在实际制备过程中，可以直接在半导体衬底和栅极结构200表面通过沉积的方式制备第一保护层220。第二保护层310制备于第一保护层220上。在实际制备过程中，可以在第一保护层220表面通过沉积的方式制备第二保护层310。

图5示出了在图4所示结构的基础上刻蚀有源区100上的第二保护层310和第一保护层220的结构示意图。

参照图5所示，在该实施例的一些示例中，在刻蚀有源区100上的第二保护层310和第一保护层220的步骤中，层叠设置于氧化介质层110上的第二保护层310和第一保护层220被去除，而附着于栅极结构200侧壁上的部分第一保护层220被保留。

可以理解，在去除第二保护层310和第一保护层220之后，氧化介质层110从栅极结构之外的区域露出。

在该实施例的一些示例中，去除第二保护层310和第一保护层220的方式可以是干法刻蚀。进一步地，通过干法刻蚀沿着垂直指向半导体衬底的方向进行刻蚀，能够去除层叠设置于氧化介质层110上的第二保护层310和第一保护层220，同时保留附着于栅极结构200侧壁上的第一保护层220。

另外，参照图5所示，采用该方法进行刻蚀的过程中，还会同时刻蚀位于栅极结构200上方的第二保护层310和第一保护层220，但是这基本不影响附着于栅极结构200侧壁上的第一保护层220。

其中，附着于栅极结构200的侧壁上的第一保护层220用于在后续的制程中保护栅极结构200。在该实施例的一些实例中，第一保护层220的材料包括绝缘材料。例如，第一保护层220的材料可以包括氮化硅、氧化硅和氮氧化硅中的一种或多种。在该实施例中，第一保护层220的材料为氮化硅。

在该实施例的一些实例中，第二保护层310的材料包括绝缘材料。例如，第二保护层310的材料可以包括氮化硅、氧化硅和氮氧化硅中的一种或多种。在该实施例中，第二保护层310的材料为氧化硅。

在该实施例的一些实例中，在刻蚀第二保护层310的过程中，可以采用第一保护层220作为刻蚀停止层，以控制第二保护层310的刻蚀量。因此，在该实施例中，第一保护层220的材料可以与第二保护层310的材料不同，以使得第二保护层310与第一保护层220具有不同的刻蚀速率。

在该实施例的一些实例中，在刻蚀第一保护层220的过程中，可以采用氧化介质层110作为刻蚀停止层，以控制第一保护层220的刻蚀量。因此，在该实施例中第一保护层220的材料可以与氧化介质层110的材料不同，以使得第一保护层220与氧化介质层110具有不同的刻蚀速率。

图6示出了在图5所示结构的基础上去除第二保护层310的结构示意图。参照图6所示，原本附着于栅极结构200的侧壁上的部分第二保护层310被去除。

在该实施例的一些示例中，去除第二保护层310的方式可以是清洗。通过清洗的方式能够在基本不影响第一保护层220的情况下去除侧壁上残留的第二保护层310。

可以理解，通过如图4～图6的方式，即能够实现在栅极结构200的侧壁上制备第一保护层220，以保护栅极结构200的侧壁。

步骤S4，对未被栅极结构覆盖的有源区的表面进行氮化处理以形成氮化介质层。

其中，氮化介质层用于保护有源区100的表面。

在该实施例的一些示例中，参照图6所示，在进行氮化处理前，未被栅极结构200覆盖的有源区100的表面具有氧化介质层110，在氮化处理的过程中，可以使该氧化介质层110转变为氮化介质层120。

可以理解，在该实施例中氧化介质层110提前设置于有源区100表面并被保留至该步骤中，但在其他的一些实施例中，氧化介质层也可以是有源区表面裸露后经自然氧化形成的。

图7示出了在图6所示结构的基础上经氮化处理制备氮化介质层120的结构示意图。参照图7所示，有源区100上的未被栅极结构200覆盖的部分氧化介质层110转变为氮化介质层120，因而氮化介质层120也遮蔽了未被栅极结构200覆盖的有源区100。可以理解，在该步骤中，未被栅极结构200遮蔽的氧化介质层110均可以转变成氮化介质层120，被栅极结构200遮蔽的氧化介质层110可以得到保留，以能够作为栅介质。

其中，氮化介质层120由氧化介质层110转变而来，这意味着：氧化介质层110中的氧元素至少部分地被替换为氮元素，以作为氮化介质层120，即氮化介质层120中仍可以具有部分氧化物。在该实施例的一些示例中，在将氧化介质层110反应形成氮化介质层120的步骤中，氧化介质层110中全部的氧元素被氮元素所替换，这意味着氮化介质层120中不含有氧元素。

在该实施例的一些示例中，氮化处理包括：使用反应气体以远程等离子体氮化处理的方式使氧化介质层110转变为氮化介质层120，反应气体可以包括氮源气体和还原性气体。参照图7所示，图7中的虚线箭头表示反应气体的等离子体的运动方向，未被栅极结构200遮蔽的氧化介质层110接触至反应气体的等离子体之后发生氮化反应，并形成氮化介质层120。

其中，氮源气体可以是能够与氧化介质层110的材料反应并形成相应的氮化物的原料。还原性气体用于在氮化处理过程中还原氧化介质层110以促使反应的进行。

在该实施例的一些示例中，氮源可以包括氮气。

在该实施例的一些示例中，还原性气体可以是氢气。

在该实施例的一些示例中，在氮化处理的过程中，氮气和还原性气体的流量比为(1:0.5)～(1:3)。进一步地，在反应气体中，氮气和还原性气体的流量比为(1:0.5)～(1:2)。

在该实施例的一些示例中，在氮化处理的过程中，可以控制反应温度为30℃～60℃。

在该实施例的一些示例中，在氮化处理的过程中，可以控制反应时间为30s～180s。

在该实施例的一些示例中，还可以控制形成的氮化介质层120的厚度为5nm～30nm。

其中，氮化介质层120不仅能够防止有源区100中的元素被氧化所导致的有源区100的损伤。进一步地，相较于有源区100和氧化介质层110氮化介质层120在后续制程中更难于被刻蚀，因此可以作为后续制程中的刻蚀停止层，有效地保护位于下方的有源区100，从而进一步改善有源区100被刻蚀而产生损伤。

步骤S5，在氮化介质层下的有源区中制备轻掺杂漏区。

图8示出了在图7所示结构的基础上制备轻掺杂漏区的结构示意图。

参照图8所示，轻掺杂漏区140位于未被栅极结构200覆盖的有源区100中，轻掺杂漏区140的掺杂类型可以与有源区100的掺杂类型相同。轻掺杂漏区140也称作低剂量掺杂漏区(Lightly Doped Drain，LDD)，其可以位于栅极紧靠沟道的边缘，其掺杂浓度低于后续制备的源漏区的掺杂浓度，其作用是为源漏区提供掺杂浓度梯度。

参照图8所示，在该实施例的一些实例中，在形成氮化介质层120之后，还包括在氮化介质层下的有源区中制备反型掺杂区150的步骤。反型掺杂区150可以位于轻掺杂漏区140之下，反型掺杂区150的掺杂类型与有源区100的掺杂类型相反。反型掺杂区150可以作为该半导体结构中的晕环(Halo)，反型掺杂区150中的反型元素能够抑制源极和漏极的耗尽层向沟道内扩散形成电荷共享效应，防止源极和漏极的穿透，降低漏电流以及阈值漂移。

在该实施例的一些示例中，制备轻掺杂漏区140的方式可以是离子注入。

在该实施例的一些示例中，制备反型掺杂区150的方式也可以是离子注入。

可以理解，通过控制离子注入的能量，能够控制离子注入的深度，以使得轻掺杂漏区140和反型掺杂区150分别位于有源区100的不同深度。

步骤S6，在栅极结构的侧壁上形成侧墙结构。

在该实施例的一些示例中，在栅极结构的侧壁上形成侧墙结构的步骤包括：形成侧墙材料层，侧墙材料层覆盖于第一保护层220以及氮化介质层120的表面，以氮化介质层120作为刻蚀停止层刻蚀位于氮化介质层120上的侧墙材料层，并且保留栅极结构200两侧的部分侧墙材料层以作为侧墙结构。

图9示出了在图8所示结构的基础上制备侧墙材料层231的结构示意图。参照图9所示，侧墙材料层231整体覆盖于第一保护层220以及氮化介质层120的表面。

在该实施例的一些示例中，侧墙材料层231的材料可以包括氧化硅和氮氧化硅中的一种或多种。在该实施例中，侧墙材料层231的材料为氧化硅。

在该实施例的一些示例中，制备侧墙材料层231的方式可以是化学气相沉积法。

图10示出了在图9所示结构的基础上制备侧墙结构230的结构示意图。参照图10所示，在该实施例中，侧墙结构230可以覆盖轻掺杂漏区140。在制备侧墙结构230的步骤中，以氮化介质层120作为刻蚀停止层刻蚀位于氮化介质层120上的侧墙材料层231，并且保留栅极结构200两侧的部分侧墙材料层231以作为侧墙结构230。

在该实施例的一些示例中，刻蚀侧墙材料层231时，可以对整个侧墙材料层231同时进行刻蚀。在刻蚀过程中，位于轻掺杂漏区140上的侧墙材料层231较厚，当轻掺杂漏区140之外的有源区100上的侧墙材料层231被完全去除时，大部分位于轻掺杂漏区140上的侧墙材料层231能够被保留，并作为侧墙结构230。

在该实施例的一些示例中，可以使得侧墙材料层231的材料与氮化介质层120的材料不同，以使得氮化介质层120能够作为刻蚀停止层。在刻蚀过程中，可以对应选取对侧墙材料层231的刻蚀速率比对氮化介质层120的刻蚀速率高的刻蚀剂。例如，该刻蚀剂对于侧墙材料层231和氮化介质层120的刻蚀选择比≥10:1。

参照图10所示，在部分侧墙材料层231被去除之后，部分氮化介质层120从侧墙结构230之外的区域露出。在该实施例的一些示例中，在制备侧墙结构230的步骤之后，还包括去除从侧墙结构230之外的区域露出的氮化介质层120的步骤。其中，去除氮化介质层120的方式可以是干法刻蚀。

在该实施例的一些示例中，在去除氮化介质层120的步骤中可以无需额外设置掩模。可以理解，在去除源/漏区域上的氮化介质层120时，侧墙结构230和栅极顶保护层210可能会被少量地去除，但这并不影响位于下方的栅极结构200和有源区100，因此可以无需额外设置掩模。

在该实施例中，刻蚀侧墙材料层231时，能够选取对氮化介质层120的刻蚀速率相对较慢的刻蚀剂。因此此处以氮化介质层120作为侧墙材料层231的刻蚀停止层，能够更为精准地控制侧墙材料层231的刻蚀进度，并进而保护底部的有源区100不被刻蚀。当侧墙材料层231的刻蚀基本完成时，有源区100上的氮化介质层120基本未被刻蚀。然后，再去除氮化介质层120。由于氮化介质层120与有源区100之间的刻蚀速率差异较大，且单独去除氮化介质层120时的去除量更易于控制，因此在上述步骤中，有源区100所受到的损伤明显较少。

可以理解，此处的氮化介质层120由氧化介质层110反应而来，如果不将氧化介质层110反应为氮化介质层120，即有源区100上仍然为氧化介质层110，则在沉积制备侧墙材料层231时，氧化介质层110不能够有效阻挡沉积原料与有源区100反应，导致有源区100发生氧化损伤。进一步地，侧墙材料层231的刻蚀进度也更难以准确控制，容易存在过刻蚀的现象，导致有源区100产生过刻蚀损伤。

步骤S7，在未被栅极结构和侧墙结构覆盖的有源区中制备源漏区。

图11示出了在图10所示结构的基础上制备源漏区130的结构示意图。参照图11所示，源漏区130位于侧墙结构230远离栅极结构200的一侧。

在该实施例的一些示例中，源漏区130可以通过对有源区100进行掺杂得到。可以理解，源漏区130中的掺杂浓度应当高于轻掺杂漏区140的掺杂浓度。

在该实施例的一些示例中，制备源漏区130的步骤中，对有源区100进行掺杂的方式可以是离子注入。

在该实施例的一些示例中，在制备侧墙结构230之后，还包括制备覆盖侧墙结构230的第三保护层。

图12示出了在图11所示结构的基础上制备第三保护层240的结构示意图。参照图12所示，第三保护层240覆盖于源漏区130的表面、侧墙结构230的表面以及栅极顶保护层210的表面上。

可以理解，在制备源漏区130之后，第三保护层240能够遮蔽并保护源漏区130和侧墙结构230，以便于后续结构的制备。

在该实施例的一些示例中，第三保护层240的材料可以包括氮化硅、氧化硅和氮氧化硅中的一种或多种。在该实施例中，第三保护层240的材料可以包括氮化硅。

步骤S8，在源漏区上制备源漏极接触。

在该实施例的一些示例中，制备源漏极接触的步骤包括：在半导体衬底上形成层间介质层，在层间介质层中形成底部暴露出源漏区的连接孔；在连接孔中填充电连接于源漏区的导电材料，形成源漏极接触。

在该实施例中，层间介质层可以包括第一层间介质层和第二层间介质层。

在该实施例的一些示例中，在制备源漏极接触的步骤中，还包括在栅极结构200上制备栅极引线。

其中，在源漏区130上制备源漏极接触和在栅极结构200上制备栅极引线的过程可以参照图13～图18。

图13示出了在图12所示结构的基础上制备依次叠置的第一层间介质层250、第二层间介质层260、第一图案层320和第二图案层330的结构示意图。

参照图13所示，第一层间介质层250设置于源漏区130以及侧墙结构230上。在该实施例的一些示例中，第一层间介质层250具有平坦的表面，以便于在第一层间介质层250上制备出平坦的第二层间介质层260。

在该实施例的一些示例中，第一层间介质层250的顶端与第三保护层240的顶端相持平。

在该实施例的一些示例中，第一层间介质层250的材料可以包括氮化硅、氮氧化硅和氧化硅中的一种或多种。在该实施例中，第一层间介质层250的材料选自氧化硅。

参照图13所示，第二层间介质层260设置于第一层间介质层250以及第三保护层240上。

在该实施例的一些示例中，第二层间介质层260的材料可以包括氮化硅、氮氧化硅和氧化硅中的一种或多种。在该实施例中，第二层间介质层260的材料与第一层间介质层250的材料不同，例如，第二层间介质层260的材料选自氮化硅。

参照图13所示，第一图案层320和第二图案层330依次层叠设置于第二层间介质层260上。

在该实施例的一些示例中，第一图案层320和第二图案层330的材料可以不同。例如，第一图案层320的材料可以包括旋涂碳硬掩模材料，第二图案层330的材料可以包括氮化硅、氧化硅和氮氧化硅中的一种或多种。

图14示出了在图13所示结构的基础上刻蚀第二图案层330、第一图案层320、第二层间介质层260和第一层间介质层250的结构示意图。

参照图14所示，第二图案层330被刻蚀后形成定义出连接孔位置的开口。可以理解，在刻蚀第二图案层330之前，可以通过在第二图案层330上制备光刻层以定义第二图案层330的待刻蚀的区域。在刻蚀第二图案层330时，可以采用第一图案层320作为刻蚀停止层。

参照图14所示，可以理解，第二图案层330的开口位于源漏区130上。

参照图14所示，基于第二图案层330对第一图案层320进行刻蚀，以将第二图案层330中的图案转移至第一图案层320中。因此，第一图案层320中具有与第二图案层330相应连通的开口。在刻蚀第一图案层320时，可以采用第二层间介质层260作为刻蚀停止层。

参照图14所示，基于第一图案层320对第二层间介质层260进行刻蚀，以将第一图案层320中的图案转移至第二层间介质层260中。因此，第二层间介质层260中具有与第一图案层320相应连通的开口。在刻蚀第二层间介质层260时，可以采用第一层间介质层250作为刻蚀停止层。

参照图14所示，基于第二层间介质层260对第一层间介质层250进行刻蚀，以将第二层间介质层260的图案转移至第一层间介质层250中。

此外，参照图14所示，在第一层间介质层250时，可以采用第三保护层240作为刻蚀停止层，这要求第三保护层240的材料与第一层间介质层250的材料不同。通过采用第三保护层240作为刻蚀停止层，能够去除源漏区130上的第一层间介质层250，以露出源漏区130上的第三保护层240。

可以理解，图13和图14所示的过程主要用于在层间介质层中形成连接孔，该连接孔定义出了后续的源漏极接触的制备区域。

图15示出了在图14所示结构的基础上制备第三图案层340和第四图案层350的结构示意图。

参照图15所示，第三图案层340设置于第三保护层240上和第二层间介质层260上。在该实施例的一些示例中，第三图案层340具有平坦的表面。

参照图15所示，第四图案层350层叠设置于第三图案层340上。

在该实施例的一些示例中，第三图案层340与第四图案层350的材料可以不同。例如，第三图案层340的材料可以包括旋涂碳硬掩模材料，第四图案层350的材料可以包括氮化硅、氧化硅和氮氧化硅中的一种或多种。另外，第三图案层340与第二层间介质层260的材料和第一层间介质层250的材料均可以不同。

在该实施例的一些示例中，第三图案层340的材料可以第一图案层320的材料相同。在实际的制备过程中，可以保留已经制备的第一图案层320，并在第一图案层320的基础上制备第三图案层340的材料，以形成第三图案材料层340。

图16示出了在图15所示结构的基础上刻蚀第四图案层350、第三图案材料层340、第二层间介质层260、第三保护层240和栅极顶保护层210的结构示意图。

参照图16所示，第四图案层350中具有开口。可以理解，在刻蚀第四图案层350之前，可以通过在第四图案层350上制备光刻层以定义第四图案层350的待刻蚀的区域。在刻蚀第四图案层350时，可以采用第三图案层340作为刻蚀停止层。

参照图16所示，可以理解，第四图案层350中的开口位于栅极结构200上。

参照图16所示，基于第四图案层350对第三图案层340进行刻蚀，以将第四图案层350中的图案转移至第三图案层340中。因此，第三图案层340中具有与第四图案层350相应连通的开口。在刻蚀第三图案层340时，可以采用第二层间介质层260作为刻蚀停止层。

参照图16所示，基于第三图案层340对第二层间介质层260进一步刻蚀。第三图案层340中的图案也转移至第二层间介质层260中。因此，第二层间介质层260中也具有与第三图案层340相应连通的开口。

参照图16所示，基于第三图案层340对第三保护层240和栅极顶保护层210进行刻蚀。第三图案层340中的图案也转移至第三保护层240和栅极顶保护层210中，因此第三保护层240和栅极顶保护层210中也具有与第三图案层340相应连通的开口。

在该实施例的一些示例中，在刻蚀栅极顶保护层210时，可以控制刻蚀量以不蚀穿栅极顶保护层210，以暂时保护第二栅极导电层203。

图17示出了在图16所示结构的基础上去除第三图案层340和第四图案层350的结构示意图。进一步地，在去除第三图案层340和第四图案层350之后，还包括去除第二栅极导电层203上剩余的部分栅极顶保护层210和去除源漏区130上剩余的第三保护层240的步骤，以分别露出第二栅极导电层203和源漏区130。

其中，图15～图17所示出的过程用于形成露出栅极结构200的栅极引线孔。

参照图17所示，在去除第三图案层340和第四图案层350之后，栅极结构200上的栅极顶保护层210被刻蚀，以露出栅极结构200。源漏区130上的第三保护层240被刻蚀，以露出源漏区130。其中，保留的部分第三保护层240可以用于保护侧墙结构230。

在该实施例的一些示例中，第三保护层240的材料与栅极顶保护层210的材料相同。因此使得栅极顶保护层210和第三保护层240可以在同一个刻蚀工序中完成刻蚀。

图18示出了在图17所示结构的基础上制备源漏极接触410和栅极引线420的结构示意图。参照图18所示，源漏极接触410与源漏区130电连接。进一步地，源漏极接触410直接接触于源漏区130。栅极引线420与栅极结构200电连接。进一步地，栅极引线420直接接触于栅极结构200。

参照图18所示，源漏极接触410与栅极引线420之间可以通过第一层间介质层250和第二层间介质层260相间隔。

在该实施例的一些示例中，制备源漏极接触410和栅极引线420的步骤可以包括：在源漏区130上和栅极结构200上沉积导电材料，然后，对导电材料进行回刻以分别形成绝缘间隔的源漏极接触410和栅极引线420。其中，导电材料可以是金属材料，例如铜、铝、金、银和钨中的一种或多种。在该实施例中，导电材料是钨。

可以理解，通过图13～图18所记载的制备方式，能够完成源漏极接触410和栅极引线420的制备。

通过步骤S1～步骤S8，即可完成本公开所提供的半导体结构的制备。

进一步地，本公开还提供了一种如图18所示出的半导体结构，该半导体结构包括有源区100、栅极结构200、侧墙结构230和氮化介质层120。其中，所述有源区100中设置有轻掺杂漏区140和源漏区130，栅极结构200设置于所述有源区100上，侧墙结构230设置于栅极结构200的侧壁上，氮化介质层120设置于侧墙结构230与有源区100之间。

相较于传统的半导体结构，该半导体结构的制程中引入了氮化介质层120，能够较好地保护有源区100，减小源漏区130在制程中受到的氧化损伤和过刻蚀损伤，从而使得半导体器件的稳定性得到提升。

进一步地，参照图18所示，该半导体结构还可以包括源漏极接触410和栅极引线420。源漏极接触410设置于源漏区130上并且接触于源漏区130设置，栅极引线420设置于栅极结构200上并且接触于栅极结构200设置。

请注意，上述实施例仅出于说明性目的而不意味对本公开的限制。

应该理解的是，除非本文中有明确的说明，所述的步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，所述的步骤的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

Claims (10)

1.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供半导体衬底，所述半导体衬底包括有源区；

在所述有源区上形成栅极结构；

在未被所述栅极结构覆盖的所述有源区上进行氮化处理以形成氮化介质层，然后在所述氮化介质层下的所述有源区中制备轻掺杂漏区；

在所述栅极结构的侧壁上形成侧墙结构；

在未被所述栅极结构和所述侧墙结构覆盖的所述有源区中制备源漏区。

2.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，在进行所述氮化处理前，未被所述栅极结构覆盖的所述有源区的表面具有氧化介质层；

在所述氮化处理的过程中，使所述氧化介质层转变为所述氮化介质层。

3.根据权利要求2所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述氮化处理包括：使用反应气体以远程等离子体氮化处理的方式使所述氧化介质层转变为所述氮化介质层，所述反应气体包括氮源气体和还原性气体。

4.根据权利要求3所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，在所述反应气体中，所述氮源气体和所述还原性气体的流量比为1:0.5～1:3；和/或，

在所述氮化处理的过程中，控制反应温度为30℃～60℃；和/或，

在所述氮化处理的过程中，控制反应时间为30s～180s。

5.根据权利要求2所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，在所述氮化处理的过程中，控制形成的所述氮化介质层的厚度为5nm～30nm。

6.根据权利要求2～5任一项所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，在形成所述栅极结构之后、以及进行所述氮化处理之前，还包括：

形成第一保护层，所述第一保护层覆盖于所述栅极结构的表面以及未被所述栅极结构覆盖的所述有源区的表面；

形成第二保护层，所述第二保护层覆盖于所述第一保护层的表面；

刻蚀覆盖于所述有源区表面的所述第二保护层和所述第一保护层，露出未被所述栅极结构覆盖的所述有源区；以及，

去除所述栅极结构的侧壁上的所述第二保护层并至少保留覆盖所述栅极结构侧壁的所述第一保护层。

7.根据权利要求6所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一保护层的材料与所述氧化介质层的材料不同，所述第一保护层的材料包括氮化物；和/或，

所述第二保护层的材料与所述第一保护层的材料不同，所述第二保护层的材料包括氧化物。

8.根据权利要求7所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，在所述栅极结构的侧壁形成侧墙结构包括：

形成侧墙材料层，所述侧墙材料层覆盖于所述第一保护层以及所述氮化介质层的表面；

以所述氮化介质层作为刻蚀停止层刻蚀位于所述氮化介质层上的所述侧墙材料层，并且保留所述栅极结构两侧的部分所述侧墙材料层以作为所述侧墙结构。

9.根据权利要求1～5及7～8任一项所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，在制备源漏区之后，还包括在所述源漏区上制备源漏极接触的步骤，制备源漏极接触的步骤包括：

在所述半导体衬底上形成层间介质层，在所述层间介质层中形成底部暴露出所述源漏区的连接孔；

在所述连接孔中填充电连接于所述源漏区的导电材料，形成所述源漏极接触。

10.一种半导体结构，其特征在于，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底中设置有源区，所述有源区中设置有轻掺杂漏区和源漏区；

栅极结构，所述栅极结构设置于所述有源区上，所述轻掺杂漏区和所述源漏区均未被所述栅极结构覆盖；

侧墙结构，所述侧墙结构设置于所述栅极结构的侧壁上；

氮化介质层，所述氮化介质层未被所述栅极结构覆盖，所述氮化介质层设置于所述侧墙结构与所述有源区之间，所述轻掺杂漏区设置于所述氮化介质层之下且被所述氮化介质层覆盖，所述源漏区设置于所述氮化介质层远离所述栅极结构的一侧。