[發明專利]半導體器件的形成方法

在審

• 申請號: 201310398648.4
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN104425379A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 禹國賓;洪中山
• 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: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238
• 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

1.一種半導體器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供具有隔離結構的半導體襯底；

在所述相鄰隔離結構間的半導體襯底表面形成柵極結構；

在所述柵極結構兩側的半導體襯底內形成凹槽，且位于隔離結構附近區域的凹槽暴露出隔離結構的部分側壁；

采用外延工藝形成填充所述凹槽的應力層，且所述應力層形成后，凹槽靠近隔離結構側壁區域具有空隙；

形成填充滿所述空隙的填充層。

2.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述空隙的底部在隔離結構側壁和凹槽交界處，離所述交界處越遠，空隙的寬度越大。

3.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述填充層的材料為多晶硅、鍺化硅或碳化硅。

4.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，形成填充滿所述空隙的填充層工藝步驟為：形成覆蓋所述柵極結構側壁和頂部以及空隙表面的厚膜，且所述厚膜填充滿所述空隙；對除位于空隙內以外的厚膜進行回刻蝕工藝，形成填充滿所述空隙的填充層。

5.根據權利要求4所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述厚膜的厚度為50埃至300埃。

6.根據權利要求4所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，采用化學氣相沉積工藝形成所述厚膜。

7.根據權利要求6所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述化學氣相沉積工藝的具體參數為：向反應腔室內通入硅源氣體，所述硅源氣體為硅烷或乙硅烷，其中，硅源氣體流量為10sccm至500sccm，反應腔室壓強為10托至200托，反應腔室溫度為600度至800度。

8.根據權利要求4所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，采用濕法刻蝕或干法刻蝕進行所述回刻蝕工藝。

9.根據權利要求8所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述濕法刻蝕的刻蝕液體為氨水或四甲基氫氧化銨溶液。

10.根據權利要求8所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述干法刻蝕的刻蝕氣體為HCl、HBr、CF₄、CH₂H₂、CHF₃或SF₆。

11.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述隔離結構的材料為SiO₂。

12.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，在所述填充層形成后，還包括步驟：對所述半導體襯底進行退火處理。

13.根據權利要求12所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述退火處理為毫秒退火、尖峰退火或浸入式退火。

14.根據權利要求13所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述退火處理為毫秒退火，所述退火處理的具體工藝參數為：退火溫度為1000度至1350度，退火時長為0.1毫秒至5毫秒；所述退火處理為尖峰退火，所述退火處理的具體工藝參數為：退火溫度為900度至1200度；所述退火處理為浸入式退火，所述退火處理的具體工藝參數為：退火溫度為500度至1000度，退火時長為10秒至300秒。

15.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述應力層的材料為SiGe或SiC。

16.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述外延工藝的具體工藝參數為：向反應腔室內通入硅源氣體、鍺源氣體、HCl和H₂，所述硅源氣體為SiH₄或SiH₂Cl₂，所述鍺源氣體為GeH₄，其中硅源氣體流量為1sccm至1000sccm，鍺源氣體流量為1sccm至1000sccm，HCl流量為1sccm至1000sccm，H₂流量為100sccm至50000sccm，反應腔室壓強為1托至500托，反應腔室溫度為600度至1000度。