[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件及其形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710585271.1
• 申請(qǐng)日: 2017-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN109273528B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

一種半導(dǎo)體器件及其形成方法，其中方法包括：提供半導(dǎo)體襯底，半導(dǎo)體襯底包括第一區(qū)，半導(dǎo)體襯底第一區(qū)上具有若干第一鰭部和覆蓋第一鰭部部分側(cè)壁的隔離層，隔離層暴露出的第一鰭部包括第一置換區(qū)；在第一置換區(qū)的側(cè)壁形成位于隔離層表面的鰭側(cè)墻膜；之后，在隔離層上形成第一介質(zhì)層，第一介質(zhì)層覆蓋鰭側(cè)墻膜的側(cè)壁且暴露出第一置換區(qū)的頂部表面；之后，去除第一鰭部的第一置換區(qū)、以及第一置換區(qū)側(cè)壁的鰭側(cè)墻膜，形成第一目標(biāo)槽；在第一目標(biāo)槽中形成第一摻雜層；在第一摻雜層和第一介質(zhì)層上形成頂層介質(zhì)層；形成貫穿頂層介質(zhì)層和第一介質(zhì)層的第一溝槽，第一溝槽暴露出第一摻雜層的側(cè)壁表面和頂部表面。所述方法使半導(dǎo)體器件的性能提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體器件及其形成方法。

背景技術(shù)

MOS(金屬-氧化物-半導(dǎo)體)晶體管，是現(xiàn)代集成電路中最重要的元件之一。MOS晶體管的基本結(jié)構(gòu)包括：半導(dǎo)體襯底；位于半導(dǎo)體襯底表面的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)包括：位于半導(dǎo)體襯底表面的柵介質(zhì)層以及位于柵介質(zhì)層表面的柵電極層；位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯底中的源漏摻雜區(qū)。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的平面式的MOS晶體管對(duì)溝道電流的控制能力變?nèi)酰斐蓢?yán)重的漏電流。鰭式場效應(yīng)晶體管(Fin FET)是一種新興的多柵器件，它一般包括凸出于半導(dǎo)體襯底表面的鰭部，覆蓋部分所述鰭部的頂部表面和側(cè)壁的柵極結(jié)構(gòu)，位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的鰭部中的源漏摻雜區(qū)。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中鰭式場效應(yīng)晶體管構(gòu)成的半導(dǎo)體器件的性能仍有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是提供一種半導(dǎo)體器件及其形成方法，以提高半導(dǎo)體器件的性能。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的形成方法，包括：提供半導(dǎo)體襯底，半導(dǎo)體襯底包括第一區(qū)，半導(dǎo)體襯底第一區(qū)上具有若干第一鰭部和覆蓋第一鰭部部分側(cè)壁的隔離層，所述隔離層暴露出的第一鰭部包括第一置換區(qū)；在第一鰭部第一置換區(qū)的側(cè)壁形成位于隔離層表面的鰭側(cè)墻膜；形成鰭側(cè)墻膜后，在隔離層上形成第一介質(zhì)層，第一介質(zhì)層覆蓋鰭側(cè)墻膜的側(cè)壁且暴露出第一鰭部第一置換區(qū)的頂部表面；形成第一介質(zhì)層后，去除第一鰭部的第一置換區(qū)、以及第一置換區(qū)側(cè)壁的鰭側(cè)墻膜，形成第一目標(biāo)槽；在第一目標(biāo)槽中形成第一摻雜層；在第一摻雜層和第一介質(zhì)層上形成頂層介質(zhì)層；形成貫穿頂層介質(zhì)層和第一介質(zhì)層的第一溝槽，第一溝槽暴露出第一摻雜層的側(cè)壁表面和頂部表面。

可選的，去除第一鰭部的第一置換區(qū)、以及第一置換區(qū)側(cè)壁的鰭側(cè)墻膜的步驟包括：去除第一鰭部的第一置換區(qū)，形成第一初始槽；去除第一初始槽側(cè)壁的鰭側(cè)墻膜，形成第一目標(biāo)槽。

可選的，所述鰭側(cè)墻膜的厚度在第一置換區(qū)寬度的20％以上，且鰭側(cè)墻膜的厚度在相鄰第一鰭部之間距離的35％以下。

可選的，所述第一置換區(qū)的寬度為5nm～15nm；相鄰第一鰭部之間的距離為5nm～15nm；第一置換區(qū)側(cè)壁的鰭側(cè)墻膜的厚度為3nm～10nm。

可選的，所述隔離層暴露出的第一鰭部還包括第一非置換區(qū)，第一置換區(qū)與第一非置換區(qū)鄰接且位于第一非置換區(qū)兩側(cè)，自第一置換區(qū)至第一非置換區(qū)的方向平行于第一鰭部的延伸方向；所述半導(dǎo)體器件的形成方法還包括：在形成所述鰭側(cè)墻膜之前，在半導(dǎo)體襯底和隔離層上形成第一柵極結(jié)構(gòu)，第一柵極結(jié)構(gòu)橫跨第一鰭部的第一非置換區(qū)、覆蓋第一鰭部第一非置換區(qū)的頂部表面和側(cè)壁表面；在形成第一介質(zhì)層之前，所述鰭側(cè)墻膜還位于第一置換區(qū)的頂部表面、第一柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁和頂部、以及第一區(qū)隔離層的表面；在形成第一介質(zhì)層的過程中，去除第一置換區(qū)頂部表面的鰭側(cè)墻膜以及第一柵極結(jié)構(gòu)頂部的鰭側(cè)墻膜；形成所述第一摻雜層后，第一摻雜層分別位于第一柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的第一鰭部中。