[發明專利]半導體器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201810995750.5
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN110875255B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 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: H01L21/8249
• 分類號: H01L21/8249;H01L27/07;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

一種半導體器件及其形成方法，方法包括：提供襯底，所述襯底內具有第一阱區，所述第一阱區內摻雜有第一離子，所述第一阱區上具有第一鰭部；所述襯底上具有隔離結構，所述隔離結構覆蓋第一鰭部的部分側壁，且隔離結構的頂部表面低于第一鰭部的頂部表面；形成橫跨所述第一鰭部的多個分立的第一偽柵極結構，所述第一偽柵極結構位于第一鰭部的部分頂部表面和部分側壁表面，所述第一偽柵極結構包括第一偽柵極層；在相鄰所述第一偽柵極結構之間的第一鰭部內形成第一外延層；去除所述第一偽柵極層，在所述介質層內形成第一偽柵開口；在所述第一偽柵開口內形成絕緣層，且所述絕緣層的表面與介質層的表面齊平。所述方法形成的半導體器件的性能較好。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種半導體器件及其形成方法。

背景技術

半導體二極管又稱晶體二極管，簡稱二極管(diode)，是半導體領域常用的電子器件。在二極管內部有一個PN結，這種電子器件按照外加電壓的方向，具備單向導電性。二極管中的PN結是由p型半導體和n型半導體形成的p-n結界面。在其界面的兩側形成空間電荷層，構成自建電場。當外加電壓等于零時，由于p-n結兩邊載流子的濃度差引起擴散電流和由自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態。幾乎在所有的電子電路中，都要用到半導體二極管，它在許多的電路中起著重要的作用，其應用也非常廣泛。

MOS晶體管是現代集成電路中最重要的元件之一。MOS晶體管通過施加電壓而調節通過溝道的電流來產生開關信號。

通常，晶體二極管和MOS晶體管集成在一起構成半導體器件。隨著半導體技術的發展，傳統的平面式的MOS晶體管對溝道電流的控制能力變弱，造成嚴重的漏電流。鰭式場效應晶體管(Fin FET)是一種新興的多柵器件，鰭式場效應晶體管因可以大幅度改善電路并減少漏電流而替代平面式的MOS晶體管。為了使得制備晶體二極管的工藝與制備鰭式場效應晶體管的工藝相兼容，現有技術中采用制備鰭式二極管并將鰭式二極管和鰭式場效應晶體管集成在一起。

然而，現有技術形成的鰭式二極管的性能較差。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種半導體器件及其形成方法，降低寄生電容以提高半導體器件的性能。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種半導體器件的形成方法，包括：提供襯底，所述襯底內具有第一阱區，所述第一阱區內摻雜有第一離子，所述第一阱區上具有第一鰭部；所述襯底上具有隔離結構，所述隔離結構覆蓋第一鰭部的部分側壁，且隔離結構的頂部表面低于第一鰭部的頂部表面；形成橫跨所述第一鰭部的多個分立的第一偽柵極結構，所述第一偽柵極結構位于第一鰭部的部分頂部表面和部分側壁表面，所述第一偽柵極結構包括第一偽柵極層；在相鄰所述第一偽柵極結構之間的第一鰭部內形成第一外延層，所述第一外延層內摻雜有第二離子，所述第二離子的導電類型與第一離子的導電類型相反；在第一鰭部、隔離結構和第一外延層上形成介質層，所述介質層覆蓋第一偽柵極結構的側壁表面、以及第一外延層和隔離結構的表面，且介質層暴露出所述第一偽柵極結構的頂部表面；去除所述第一偽柵極層，在所述介質層內形成第一偽柵開口；在所述第一偽柵開口內形成絕緣層，且所述絕緣層的表面與介質層的表面齊平。

可選的，還包括：刻蝕第一偽柵開口底部的第一鰭部，在所述第一鰭部內形成所述第一鰭部開口；所述絕緣層還在所述第一鰭部開口內形成。

可選的，所述第一鰭部開口的深度為0納米～100納米。

可選的，在形成所述第一偽柵極結構之前，還包括：在所述第一鰭部的側壁和頂部表面形成偽柵介質膜。

可選的，所述絕緣層的材料包括：氧化硅、氮化硅、或者氮碳化硅。

可選的，所述絕緣層的形成方法包括：在所述第一偽柵開口內形成絕緣材料層，所述絕緣材料層的表面高于介質層的表面；平坦化所述絕緣材料層，直至暴露出所述介質層的表面，在第一偽柵開口內形成絕緣層。