[發明專利]半導體器件及其形成方法

在審

• 申請號: 201810777300.9
• 申請日: 2018-07-16
• 公開（公告）號: CN110729341A
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 周飛
• 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: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 31319 上海德禾翰通律師事務所
• 代理人: 侯莉

本發明公開了一種半導體器件的形成方法，包括：提供半導體襯底和鰭部，半導體襯底包括第一區域和第二區域，第一區域和第二區域的上方分別對應設置有鰭部；形成第一源摻雜薄膜，第一源摻雜薄膜覆蓋鰭部的表面；在相鄰鰭部之間形成層間介質層；除去部分層間介質層和部分第一源摻雜薄膜，以暴露鰭部的頂部表面；除去第一區域上方的鰭部，以形成第一凹槽；除去第一凹槽兩側的第一源摻雜薄膜；形成覆蓋第一凹槽兩側壁的第二源摻雜薄膜；在第一凹槽內形成第一替代鰭部；和采用退火工藝處理層間介質層。離子擴散后，能夠避免鰭部表面形成缺陷。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別涉及一種半導體器件及其形成方法。

背景技術

隨著集成電路集成度的增大，半導體器件的尺寸在不斷縮小。Finfet結構已經在器件中廣泛應用。目前在形成Finfet后，一般需要對Finfet的鰭部進行必要的離子注入，從而實現半導體器件的功能或者改善半導體器件的性能。

現有的離子注入技術對鰭部進行離子摻雜后，半導體器件的性能有所下降。

因此，亟須一種改善離子摻雜后半導體器件性能的半導體器件及其形成方法。

發明內容

本發明實施例公開了一種半導體器件的形成方法，利用熱退火的方式對鰭部進行離子摻雜，避免鰭部表面出現缺陷。

本發明公開了一種半導體器件的形成方法，包括：提供半導體襯底和鰭部，半導體襯底包括第一區域和第二區域，第一區域和第二區域的上方分別對應設置有鰭部；形成第一源摻雜薄膜，第一源摻雜薄膜覆蓋鰭部的表面；在相鄰鰭部之間形成層間介質層；除去部分層間介質層和部分第一源摻雜薄膜，以暴露鰭部的頂部表面；除去第一區域上方的鰭部，以形成第一凹槽；除去第一凹槽兩側的第一源摻雜薄膜；形成覆蓋第一凹槽兩側壁的第二源摻雜薄膜；在第一凹槽內形成第一替代鰭部；和采用退火工藝處理層間介質層。

根據本發明的一個方面，第一區域為PMOS區，第二區域為NMOS區，第一源摻雜薄膜包括摻雜硼的固態源摻雜薄膜，第二源摻雜薄膜為摻雜磷的固態源摻雜薄膜。

根據本發明的一個方面，第一源摻雜薄膜的材料包括硼硅玻璃，第二源摻雜薄膜的材料包括磷硅玻璃。

根據本發明的一個方面，形成第一替代鰭部的材料包括SiGe或Ge，鰭部的材料包括多晶硅。

根據本發明的一個方面，第一區域為NMOS區，第二區域為PMOS區，第一源摻雜薄膜包括摻雜磷的固態源摻雜薄膜，第二源摻雜薄膜為摻雜硼的固態源摻雜薄膜。

根據本發明的一個方面，第一源摻雜薄膜的材料包括磷硅玻璃，第二源摻雜薄膜的材料包括硼硅玻璃。

根據本發明的一個方面，形成的第一替代鰭部的材料包括InAs或InGaAs，鰭部的材料包括多晶硅。

根據本發明的一個方面，在形成第一凹槽時，還包括除去第二區域上方的鰭部，以形成第二凹槽；在形成第一替代鰭部時，還包括在第二凹槽內形成第二替代鰭部。

根據本發明的一個方面，當第二區域為NMOS區時，第二替代鰭部的材料包括InAs或InGaAs；當第二區域為PMOS區時，第二替代鰭部的材料包括SiGe或Ge。

根據本發明的一個方面，形成第一替代鰭部和/或第二替代鰭部的工藝包括外延生長工藝。

根據本發明的一個方面，在硼硅玻璃中，硼原子的濃度范圍為5.0×10¹⁹atm/cm³～3.0×10²²atm/cm³，在磷硅玻璃中，磷原子的濃度范圍為3.0×10²⁰atm/cm³～1.5×10²²atm/cm³。