[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711463341.2
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN109979822B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張城龍;涂武濤;王勝
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路新技術(shù)研發(fā)(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(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：在半導(dǎo)體襯底和鰭部上形成介質(zhì)層，介質(zhì)層中具有暴露出鰭部的溝槽，溝槽包括暴露出部分鰭部的第一槽區(qū)和暴露出部分鰭部的第二槽區(qū)，自第一槽區(qū)中心至第二槽區(qū)中心的方向垂直于鰭部的延伸方向；在溝槽第一槽區(qū)和第二槽區(qū)的側(cè)壁和底部形成位于鰭部上的第一功函數(shù)層；在溝槽第一槽區(qū)中形成第一覆蓋層，第一覆蓋層位于第一槽區(qū)的第一功函數(shù)層上且暴露出第二槽區(qū)的第一功函數(shù)層；以第一覆蓋層為掩膜刻蝕去除第二槽區(qū)的第一功函數(shù)層；刻蝕去除第二槽區(qū)的第一功函數(shù)層后，在溝槽第二槽區(qū)中形成第二覆蓋層；刻蝕去除第二覆蓋層和第一覆蓋層。所述方法提高了半導(dǎo)體器件的性能。

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)，位于柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)半導(dǎo)體襯底內(nèi)的源區(qū)和位于柵極結(jié)構(gòu)另一側(cè)半導(dǎo)體襯底內(nèi)的漏區(qū)。MOS晶體管的工作原理是：通過在柵極結(jié)構(gòu)施加電壓，調(diào)節(jié)通過柵極結(jié)構(gòu)底部溝道的電流來產(chǎn)生開關(guān)信號。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的平面式的MOS晶體管對溝道電流的控制能力變?nèi)酰斐蓢乐氐穆╇娏鳌６捠綀鲂?yīng)晶體管(Fin FET)是一種新興的多柵器件，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)壁表面的柵極結(jié)構(gòu)，位于柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)的鰭部內(nèi)的源區(qū)和位于柵極結(jié)構(gòu)另一側(cè)的鰭部內(nèi)的漏區(qū)。

然而，現(xiàn)有的鰭式場效應(yīng)晶體管構(gòu)成的半導(dǎo)體器件的性能較差。

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)體襯底上具有若干鰭部；在半導(dǎo)體襯底和鰭部上形成介質(zhì)層，介質(zhì)層中具有暴露出鰭部的溝槽，溝槽包括暴露出部分鰭部的第一槽區(qū)和暴露出部分鰭部的第二槽區(qū)，自第一槽區(qū)中心至第二槽區(qū)中心的方向垂直于鰭部的延伸方向；在溝槽第一槽區(qū)和第二槽區(qū)的側(cè)壁和底部形成位于鰭部上的第一功函數(shù)層；在溝槽第一槽區(qū)中形成第一覆蓋層，第一覆蓋層位于第一槽區(qū)的第一功函數(shù)層上且暴露出第二槽區(qū)的第一功函數(shù)層；以第一覆蓋層為掩膜刻蝕去除第二槽區(qū)的第一功函數(shù)層；刻蝕去除第二槽區(qū)的第一功函數(shù)層后，在溝槽第二槽區(qū)中形成第二覆蓋層；刻蝕去除第二覆蓋層和第一覆蓋層。

可選的，所述第二覆蓋層的材料為底部抗反射層材料或含碳有機聚合物。

可選的，所述第一覆蓋層的材料為底部抗反射層材料或含碳有機聚合物。

可選的，所述底部抗反射層材料包括含硅的碳氧化物。

可選的，所述第一覆蓋層的材料和所述第二覆蓋層的材料相同。

可選的，形成所述第二覆蓋層的工藝為沉積工藝或旋涂工藝。

可選的，去除第二覆蓋層和第一覆蓋層的工藝為濕刻工藝和干刻工藝中一種或兩者的結(jié)合。

可選的，以第一覆蓋層為掩膜刻蝕去除第二槽區(qū)的第一功函數(shù)層的工藝包括濕法刻蝕工藝。

可選的，形成所述第一覆蓋層的方法包括：在所述溝槽中形成填充滿溝槽的第一覆蓋膜；在第一覆蓋膜上形成光刻膠層，所述光刻膠層位于第一槽區(qū)的第一覆蓋膜上，且所述光刻膠層暴露出第二槽區(qū)的第二覆蓋膜；以所述光刻膠層為掩膜刻蝕去除第二槽區(qū)的第二覆蓋膜，形成所述第一覆蓋層。

可選的，所述第一功函數(shù)層的材料包括TiN、TiSiN、TaN、TaAlN或TaSiN。