[發明專利]半導體器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201810863577.3
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN110797262B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 周飛
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(北京)有限公司;中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78;H01L29/06;H01L29/423
• 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，基底上具有鰭部，鰭部包括若干層沿基底表面法線方向重疊的第一鰭部層、以及位于相鄰兩層第一鰭部層之間的第二鰭部層；

形成橫跨鰭部的偽柵極結構，偽柵極結構覆蓋鰭部的部分頂部表面和部分側壁表面；

形成偽柵極結構后，在偽柵極結構兩側的鰭部內分別形成第一凹槽和第二凹槽；

去除所述第一凹槽側壁的部分第二鰭部層，在相鄰兩層第一鰭部層之間形成第一鰭部凹槽；

去除所述第二凹槽側壁的部分第二鰭部層，在相鄰第一鰭部層之間形成第二鰭部凹槽，所述第一鰭部凹槽沿鰭部延伸方向的尺寸大于第二鰭部凹槽沿鰭部延伸方向的尺寸；

在第一鰭部凹槽內形成第一隔離層，第一隔離層側壁與第一凹槽暴露出的第一鰭部層側壁齊平；

在第二鰭部凹槽內形成第二隔離層，第一隔離層側壁與第二凹槽暴露出的第一鰭部層側壁齊平；

形成所述第一隔離層后，在所述第一凹槽內形成漏端摻雜層；

形成所述第二隔離層后，在所述第二凹槽內形成源端摻雜層；

其中，所述第一鰭部凹槽和第二鰭部凹槽的形成方法包括：對所述第一凹槽暴露出的鰭部進行離子摻雜，在第一凹槽側壁的鰭部內形成離子摻雜區；形成離子摻雜區后，去除所述第一凹槽暴露出的第二鰭部層內的離子摻雜區和第二凹槽暴露出的部分第二鰭部層，在第一凹槽側壁形成第一鰭部凹槽，在第二凹槽側壁形成第二鰭部凹槽。

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，所述第二鰭部凹槽沿鰭部延伸方向的尺寸與第一鰭部凹槽沿鰭部延伸方向的尺寸比為1:4～5:6。

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，去除所述第一凹槽暴露出的第二鰭部層內的離子摻雜區和第二凹槽暴露出的部分第二鰭部層的工藝為刻蝕工藝，所述刻蝕工藝對離子摻雜區的刻蝕速率大于對第二鰭部層的刻蝕速率。

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，所述離子摻雜的工藝為離子注入工藝。

5.根據權利要求4所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述離子注入的注入離子為硅離子或者碳離子。

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，形成所述第一鰭部凹槽后，形成所述第二鰭部凹槽。

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，形成所述第二鰭部凹槽后，形成所述第一鰭部凹槽。

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，所述第一鰭部凹槽的形成方法包括：刻蝕去除第一凹槽暴露出的部分第二鰭部層，使得第一凹槽側壁的第二鰭部層相對于第一鰭部層向內凹陷，在第一鰭部層之間形成第一鰭部凹槽。

9.根據權利要求8所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第二鰭部凹槽的形成方法包括：刻蝕去除第二凹槽暴露出的部分第二鰭部層，使得第二凹槽側壁的第二鰭部層相對于第一鰭部層向內凹陷，在第一鰭部層之間形成第二鰭部凹槽，刻蝕去除第二凹槽暴露出的部分第二鰭部層的時間小于刻蝕去除第一凹槽暴露出的部分第二鰭部層的時間。

10.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，在形成所述第一隔離層的過程中形成所述第二隔離層。

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，第一隔離層和第二隔離層的形成方法包括：在所述第一凹槽、第二凹槽、第一鰭部凹槽和第二鰭部凹槽內形成初始隔離層；回刻蝕所述初始隔離層，直至暴露出以所述第一凹槽和第二凹槽底部表面；回刻蝕所述初始隔離層后，以所述偽柵極結構為掩膜刻蝕所述初始隔離層直至暴露出偽柵極結構側壁表面，在第一鰭部凹槽內形成所述第一隔離層，在第二鰭部凹槽內形成所述第二隔離層。