[發明專利]半導體器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201810558138.1
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN110556338B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 王楠
• 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: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L27/088
• 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，所述基底包括第一區和第二區，所述第一區與第二區鄰接且位于第二區兩側，所述第一區和第二區基底上分別具有鰭部，相鄰鰭部之間具有初始開口，所述鰭部頂部具有阻擋層；

在所述鰭部和阻擋層側壁形成側墻，使得所述初始開口形成開口；

在第二區的開口內形成隔離層，所述隔離層頂部高于鰭部頂部表面；所述隔離層用于隔離相鄰柵極結構；

形成隔離層后，去除側墻和阻擋層；

去除側墻和阻擋層后，在所述隔離層兩側分別形成橫跨鰭部的柵極結構，所述柵極結構覆蓋鰭部部分側壁和頂部表面，且所述柵極結構覆蓋所述隔離層側壁；所述柵極結構包括覆蓋鰭部部分側壁和頂部表面的柵氧化層和位于柵氧化層表面的柵極層，所述柵極層頂部與隔離層頂部齊平。

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，所述側墻的形成方法包括：在所述基底上形成側墻材料層，所述側墻材料層覆蓋鰭部側壁以及阻擋層頂部和側壁；回刻蝕所述側墻材料層直至露出阻擋層頂部表面，在鰭部和阻擋層側壁形成側墻。

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，還包括：形成側墻之前，在鰭部側壁和阻擋層側壁形成保護層，所述側墻覆蓋所述保護層側壁；去除側墻和阻擋層后，去除保護層；在去除側墻、阻擋層和保護層后，形成橫跨鰭部的柵極結構。

4.根據權利要求3所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述保護層的形成方法包括：在所述基底上形成初始保護層，所述初始保護層覆蓋鰭部側壁以及阻擋層頂部和側壁；回刻蝕所述初始保護層直至露出阻擋層頂部表面，在鰭部和阻擋層側壁形成保護層。

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，所述側墻的材料包括：無定型碳、無定型硅或者無定型鍺。

6.根據權利要求5所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，去除側墻的工藝包括：灰化工藝。

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，所述側墻的厚度為10nm~40nm。

8.根據權利要求3所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述保護層的材料包括：氮化硅、氮碳化硅、氮硼化硅、氮碳氧化硅或氮氧化硅。

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，所述隔離層的形成方法包括：在所述開口內形成初始掩膜材料層，所述初始掩膜材料層覆蓋鰭部、阻擋層和側墻頂部表面；回刻蝕所述初始掩膜材料層，在開口內形成初始隔離層，所述初始隔離層頂部表面高于鰭部頂部表面；去除第一區的開口內的初始隔離層，在第二區的開口內形成隔離層。

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，所述初始隔離層頂部表面低于阻擋層頂部表面或者與阻擋層頂部表面齊平。

11.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，去除第一區的開口內的初始隔離層的方法包括：形成初始隔離層后，在鰭部、阻擋層、側墻和初始隔離層表面形成第一圖形化層，所述第一圖形化層暴露出第一區的初始隔離層的位置和形狀；以所述第一圖形化層為掩膜，刻蝕去除第一區的初始隔離層，從而在第二區的開口內形成隔離層。

12.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，所述隔離層的材料包括：氮化硅、氮碳化硅、氮硼化硅、氮碳氧化硅或氮氧化硅。

13.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，所述初始掩膜材料層的形成工藝包括：化學氣相沉積工藝、物理氣相沉積工藝或者原子層沉積工藝。