[發明專利]半導體器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201710585614.4
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN109273407B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 李勇
• 申請（專利權）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: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238;H01L27/092
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

1.一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，半導體襯底上具有若干第一鰭部和覆蓋第一鰭部部分側壁的隔離層，所述隔離層暴露出的第一鰭部包括第一置換區；

在第一鰭部第一置換區的側壁形成位于隔離層表面的第一鰭側墻；

形成第一鰭側墻后，在第一區的隔離層上形成第一介質層，第一介質層覆蓋第一鰭側墻側壁且暴露出第一鰭部第一置換區的頂部表面；

形成第一介質層后，去除第一鰭側墻覆蓋的第一置換區，形成由第一鰭側墻包圍的第一槽；

刻蝕第一槽內壁的第一鰭側墻以增大第一槽的開口，形成第二槽；

在第二槽中形成第一摻雜層；

形成第一摻雜層后，在第一摻雜層和底層介質層上形成第二介質層，第二介質層和第一介質層構成層間介質層；

形成貫穿層間介質層的第一溝槽，第一摻雜層和第一鰭側墻位于第一溝槽的底部；

形成第一溝槽后，去除第一鰭側墻，暴露出第一摻雜層的側壁表面和頂部表面；

去除所述第一鰭側墻后，在所述第一溝槽及第一摻雜層的側壁表面和頂部表面形成金屬層；

在所述金屬層的表面形成阻擋層；

進行退火工藝，使所述第一摻雜層的側壁表面和頂部表面的金屬層和所述第一摻雜層表面材料反應形成第一金屬硅化物層；

在所述第一溝槽中形成第一插塞，所述第一插塞和第一摻雜層電學連接。

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，去除第一鰭側墻覆蓋的第一置換區以形成第一槽的工藝為干刻工藝。

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，刻蝕第一鰭側墻的內壁以增大第一槽的開口的工藝為濕刻工藝。

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，在刻蝕第一槽內壁的第一鰭側墻之前，所述第一鰭側墻具有第一厚度，第一厚度為3nm～10nm；在刻蝕第一槽內壁的第一鰭側墻之后，所述第一鰭側墻具有第二厚度，第二厚度為第一厚度的50％～99％。

5.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，所述第一鰭側墻的材料為SiN、SiCN、SiBN或SiON；所述第一鰭部的材料為單晶硅或單晶鍺硅。

6.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，形成所述第一摻雜層的工藝包括外延生長工藝。

7.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，所述隔離層暴露出的第一鰭部還包括第一非置換區，第一置換區與第一非置換區鄰接且位于第一非置換區兩側，自第一置換區至第一非置換區的方向平行于第一鰭部的延伸方向；所述半導體器件的形成方法還包括：在形成所述第一鰭側墻之前，在半導體襯底和隔離層上形成第一柵極結構，第一柵極結構橫跨第一鰭部的第一非置換區、覆蓋第一鰭部第一非置換區的頂部表面和側壁表面；形成所述第一摻雜層后，第一摻雜層分別位于第一柵極結構兩側的第一鰭部中。

8.根據權利要求7所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，第一柵極結構的頂部表面還具有第一柵保護層；所述半導體器件的形成方法還包括：在形成第一鰭側墻的過程中在第一柵極結構側壁形成第一柵側墻；以第一柵保護層、第一柵側墻和第一鰭側墻為掩膜在第二槽中形成第一摻雜層。