[發明專利]半導體器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201410707067.9
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN105702724B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 蔡國輝
• 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: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/10;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 高靜;駱蘇華

1.一種半導體器件的形成方法，其特征在于，包括：

形成基底，所述基底包括襯底、位于所述襯底內的隔離結構、位于所述隔離結構和所述襯底之間的第一襯墊層以及位于所述第一襯墊層和所述隔離結構之間的第二襯墊層；

在基底上形成柵極結構；

在所述基底和所述柵極結構上覆蓋用于保護所述柵極結構的保護層；

在柵極結構兩側的基底內形成凹槽；

向所述凹槽內填充半導體材料，以形成應力層；

對所述半導體材料進行離子摻雜，形成源區和漏區；

在覆蓋保護層的步驟之后，在填充半導體材料形成應力層的步驟之前，所述半導體器件的形成方法還包括：采用含氟氣體對所述半導體器件進行干法清洗，而且所述含氟氣體干法清洗中所述第二襯墊層的去除速率小于所述第一襯墊層的去除速率。

2.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述形成基底的步驟包括：

提供襯底；

在所述襯底內形成溝槽；

在所述溝槽底部和側壁覆蓋第一襯墊層；

在所述第一襯墊層表面覆蓋第二襯墊層；

在形成有第一襯墊層和第二襯墊層的所述溝槽內填充絕緣材料，以形成隔離結構。

3.如權利要求2所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一襯墊層的材料為氧化硅，所述第二襯墊層的材料為氮化硅。

4.如權利要求2所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第二襯墊層的厚度在以上。

5.如權利要求2所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，形成第二襯墊層的步驟包括：采用化學氣相沉積、原子層沉積的方式形成所述第二襯墊層。

6.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述保護層包括依次形成的氧化物層和氮化物層。

7.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述在柵極結構兩側的基底內形成凹槽的步驟包括：

以所述柵極結構為掩模，對所述柵極結構兩側的保護層進行第一刻蝕，在所述保護層中形成能露出所述基底表面的開口；

對所述開口露出的基底進行第二刻蝕，在基底內形成凹槽；

所述半導體器件的形成方法包括：在形成保護層、第一刻蝕、第二刻蝕以及填充半導體材料的任意兩個步驟之間執行一次或多次所述含氟氣體干法清洗的步驟。

8.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述含氟氣體干法清洗采用的氣體包括NF₃和NH₃。

9.如權利要求8所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述含氟氣體干法清洗中所述NF₃氣體的流量為35～100sccm，所述NH₃的流量為10～400sccm，清洗時間為1～60s，射頻功率為5～100W，清洗環境的氣壓范圍為0.5～20Torr；溫度范圍為20～170℃。

10.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，含氟氣體干法清洗步驟包括：

在反應腔中產生等離子態的清洗劑；

利用所述清洗劑對半導體器件進行清洗；

在大于100℃的溫度下對經過清洗的半導體器件進行加熱；

對經過加熱的半導體器件進行退火。

11.如權利要求10所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述利用所述清洗劑對半導體器件進行清洗的溫度維持在35℃。

12.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述形成凹槽之后，向所述凹槽內填充半導體材料的步驟之前，所述的半導體器件的形成方法還包括：對所述凹槽進行預清洗；在預清洗步驟之后進行所述含氟氣體干法清洗。