[發明專利]半導體器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201711285404.X
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN109904072B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 張城龍;劉盼盼;張海洋
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路新技術研發(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78
• 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：

提供基底；

在基底上形成若干分立的柵極結構；

形成粘附層、停止層和第一介質層，所述粘附層位于柵極結構兩側的基底表面以及柵極結構側壁，所述停止層位于粘附層表面，所述第一介質層位于基底上且覆蓋柵極結構側壁，所述停止層位于第一介質層和粘附層之間；

刻蝕所述柵極結構兩側的第一介質層，在柵極結構兩側的第一介質層中形成凹槽，所述凹槽的底部暴露出停止層，刻蝕柵極結構兩側的第一介質層的工藝對粘附層的刻蝕速率大于對第一介質層的刻蝕速率且小于對停止層的刻蝕速率。

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，所述停止層的材料為金屬氧化物。

3.根據權利要求2所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述停止層的材料為氧化鋁、氧化鈦或氧化鉭。

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，所述停止層的材料為氮化鋁或氮化鈦。

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，所述粘附層的材料為氮化硅、碳化硅、碳氮化硅或氮氧化硅。

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，所述粘附層和停止層的總厚度為15埃～50埃。

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，所述停止層的厚度為5埃～45埃。

8.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，所述第一介質層的材料包括氧化硅。

9.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，所述柵極結構包括柵極結構本體、柵保護層和側墻，所述柵保護層位于柵極結構本體的頂部表面，所述側墻位于柵極結構本體和柵保護層的側壁；

所述半導體器件的形成方法還包括：在形成柵極結構、粘附層、停止層和第一介質層之前，在所述基底上形成偽柵極結構；在所述偽柵極結構側壁形成側墻；形成粘附層、停止層和第一介質層，粘附層位于基底表面和側墻的側壁，停止層位于粘附層的表面，第一介質層位于基底、粘附層和停止層上；在形成粘附層、停止層和第一介質層之后，去除偽柵極結構，在第一介質層中形成柵開口；在柵開口中形成所述柵極結構本體和所述柵保護層。

10.根據權利要求9所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，形成所述粘附層、停止層和第一介質層的方法包括：在所述基底表面、側墻的側壁表面、以及偽柵極結構和側墻的頂部形成粘附膜；在粘附膜表面形成停止膜；

在停止膜上形成第一介質膜，且第一介質膜填充于相鄰偽柵極結構之間；平坦化第一介質膜、停止膜和粘附膜直至暴露出偽柵極結構和側墻的頂部表面，使第一介質膜形成所述第一介質層，使粘附膜形成所述粘附層，使停止膜形成所述停止層。

11.根據權利要求10所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，形成所述粘附膜的工藝包括原子層沉積工藝；形成所述停止膜的工藝包括原子層沉積工藝。

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，對于相鄰柵極結構之間的凹槽，所述凹槽在柵極結構寬度方向上的兩側側壁為第一介質層材料；或者，對于相鄰柵極結構之間的凹槽，所述凹槽在柵極結構寬度方向上的兩側側壁暴露出停止層。

13.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，還包括：在形成粘附層、停止層和第一介質層之前，形成源漏摻雜層，所述粘附層還位于源漏摻雜層表面；形成所述柵極結構后，所述源漏摻雜層分別位于柵極結構兩側的基底中；所述凹槽位于所述源漏摻雜層上。