[發明專利]半導體器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201210214114.7
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN103515420A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 涂火金;劉佳磊
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L29/78;H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種半導體器件，其特征在于，包括：

半導體襯底，所述半導體襯底內具有若干溝槽；

位于所述溝槽內的絕緣層，所述絕緣層的表面與半導體襯底表面齊平；

位于相鄰溝槽之間的半導體襯底表面的鰭部，所述鰭部包括：位于外層的第一子鰭部，以及由第一子鰭部包裹的第二子鰭部，所述第二子鰭部的材料的晶格常數大于所述第一子鰭部。

2.如權利要求1所述半導體器件，其特征在于，所述第一子鰭部的材料為硅或硅鍺。

3.如權利要求2所述半導體器件，其特征在于，當所述第一子鰭部的材料為硅時，所述第二子鰭部的材料為硅鍺或硅鍺錫；當所述第一子鰭部的材料為硅鍺時，所述第二子鰭部的材料為鍺或鍺錫。

4.如權利要求1所述半導體器件，其特征在于，所述第一子鰭部的厚度為所述第二子鰭部的厚度為

5.如權利要求1所述半導體器件，其特征在于，所述絕緣層的材料為氧化硅或氮化硅。

6.如權利要求1所述半導體器件，其特征在于，還包括：橫跨所述鰭部的頂部和側壁的柵極結構；位于所述柵極結構兩側的鰭部的源/漏區。

7.如權利要求6所述半導體器件，其特征在于，所述柵極結構包括橫跨所述第一子鰭部的頂部和側壁的柵介質層、以及位于所述柵介質層表面的柵電極層。

8.如權利要求7所述半導體器件，其特征在于，所述柵介質層的材料為氧化硅或高K介質，所述柵電極層的材料為多晶硅或金屬。

9.一種半導體器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底內具有若干溝槽，所述溝槽內具有絕緣層，所述絕緣層的表面與半導體襯底表面齊平，相鄰所述溝槽之間的半導體襯底表面具有第一子鰭部層；

在所述半導體襯底、絕緣層和第一子鰭部層表面形成掩膜層，所述掩膜層暴露出需要形成第二子鰭部的對應位置的第一子鰭部層表面；

以所述掩膜層為掩膜，去除部分厚度的第一子鰭部層，形成開口；

在所述開口內形成第二子鰭部，所述第二子鰭部的表面低于所述第一子鰭部層的頂部，所述第二子鰭部的材料的晶格常數大于所述第一子鰭部層；

在所述第二子鰭部表面覆蓋半導體材料直至與第一子鰭部層頂部齊平，所覆蓋的半導體材料和第一子鰭部層形成第一子鰭部，所述半導體材料與所述第一子鰭部層的材料一致；

在形成第一子鰭部后，去除掩膜層。

10.如權利要求9所述半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一子鰭部的材料為硅或硅鍺。

11.如權利要求10所述半導體器件的形成方法，其特征在于，當所述第一子鰭部的材料為硅時，所述第二子鰭部的材料為硅鍺或硅鍺錫；當所述第一子鰭部的材料為硅鍺時，所述第二子鰭部的材料為鍺或鍺錫。

12.如權利要求9所述半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一子鰭部的厚度為所述第二子鰭部的厚度為

13.如權利要求9所述半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第二子鰭部以及在所述第二子鰭部表面覆蓋半導體材料的形成工藝為選擇性外延沉積工藝。

14.如權利要求13所述半導體器件的形成方法，其特征在于，所述在所述第二子鰭部表面覆蓋半導體材料的選擇性外延生長工藝為溫度為500~800℃，氣壓為1托~100托，反應氣體包括：硅源氣體、HCl、B₂H₆、H₂，其中硅源氣體、HCl和B₂H₆的流量為1sccm~1000sccm，H₂的流量為0.1slm~50slm。

15.如權利要求9所述半導體器件的形成方法，其特征在于，所述掩膜層的材料為氮化硅。

16.如權利要求9所述半導體器件的形成方法，其特征在于，所述絕緣層的材料為氧化硅或氮化硅。

17.如權利要求9所述半導體器件的形成方法，其特征在于，還包括：在所述第一子鰭部表面形成橫跨所述第一子鰭部的頂部和側壁的柵極結構；在所述柵極結構兩側的第一子鰭部和第二鰭部內形成源/漏區。