[发明专利]半导体器件及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体涉及一种半导体器件及其形成方法。

背景技术

在现有的形成半导体器件的各个步骤中往往不可避免的在栅极两侧的衬底上形成凹陷（r_ecess）。

例如，在形成栅极的工艺中，现有的做法是在衬底上覆盖一层栅极材料层，然后通过掩模刻蚀的方法，去除部分栅极材料层，保留下来的剩余的栅极材料层便作为栅极。在刻蚀栅极材料层的过程中，往往难以避免对衬底部分造成损耗（loss），特别是在栅极材料层与衬底材料相接近的情况下，对衬底的损耗更为明显。

此外，在制作半导体器件的其它步骤比如形成栅极侧墙的工艺中，现有的做法是在衬底以及栅极上覆盖一层侧墙材料，并通过掩模刻蚀的方法，保留栅极侧壁部分的侧墙材料以形成栅极的侧墙，同样的，在刻蚀侧墙材料的过程中，也难免对衬底在造成损耗。

与此同时，由于衬底与栅极连接的部分始终没有暴露出，所以该部分不会发生凹陷的情况，所以，衬底与栅极的连接处基本不发生损耗，而衬底位于栅极两侧的部分发生损耗，也就是说，衬底与栅极的连接处与衬底在栅极两侧的位置之间产生了高度差，这种高度差便形成了所述的凹陷。所述凹陷会使得后续形成的源区、漏区的位置向衬底的底部偏移，进而影响半导体器件的性能。

除此之外。在后续形成层间互联结构的步骤中，源区、漏区的位置向衬底底部偏移意味着在源区、漏区上形成的硅化物层也会相应的向衬底方向偏移，影响工艺的进行。

在半导体器件尺寸逐渐减小的今天，所述凹陷带来的负面效果变得越来越明显。

因此，如何改善半导体器件中衬底的凹陷以尽量避免后续形成的源区、漏区向衬底的底部偏移，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体器件及其形成方法，通过在衬底上形成沉积层，以补偿衬底上的高度差，进而尽量避免衬底中形成的源区以及漏区向衬底底部偏移。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体器件的形成方法，包括：

提供衬底；

在所述衬底上形成栅极；

在所述栅极的侧壁上形成侧墙；

在所述栅极、侧墙以及衬底上形成沉积层，所述沉积层与所述衬底的材料相同；

在形成所述沉积层后，对所述栅极两侧的沉积层以及衬底进行掺杂，以形成源区以及漏区。

可选的，形成栅极的步骤包括：形成多晶硅栅极。

可选的，形成侧墙的步骤包括：在所述栅极的侧壁上形成第一侧墙，在第一侧墙的侧壁上形成第二侧墙；

形成沉积层、进行掺杂的步骤包括：在形成第二侧墙之前，在所述栅极、第一侧墙以及衬底上形成第一沉积层，所述第一沉积层与所述衬底的材料相同；

在形成所述第一沉积层后，对所述栅极两侧的第一沉积层以及衬底进行第一掺杂；以及，

在形成第二侧墙之后，在所述第一侧墙、第二侧墙以及衬底上形成第二沉积层，所述第二沉积层与所述衬底的材料相同；

在形成第二沉积层后，对所述栅极两侧的第二沉积层、第一沉积层以及衬底进行第二掺杂，以形成源区以及漏区。

可选的，所述第一侧墙为二氧化硅或者氮化硅侧墙。

可选的，在形成栅极的步骤之后，形成第一侧墙的步骤之前，还包括以下步骤：在所述衬底以及栅极上形成第三沉积层，所述第三沉积层与所述衬底的材料相同。

可选的，所述衬底、第一沉积层、第二沉积层以及第三沉积层均采用硅作为材料。

可选的，所述第一沉积层、第二沉积层以及第三沉积层的厚度不超过20埃。

可选的，所述第一沉积层、第二沉积层以及第三沉积层均采用原子层沉积的方法形成。

可选的，述第一沉积层、第二沉积层以及第三沉积层的材料为硅，原子层沉积的反应气体包括二氯二氢硅以及氢气。

可选的，在原子层沉积的过程中，使沉积的气压在5～50托的范围内，沉积温度在400～800摄氏度的范围内；二氯二氢硅的流量在10～500标况毫升每分，氢气的流量在1～100标准升每分钟。

可选的，所述第一沉积层、第二沉积层以及第三沉积层的材料为硅，原子层沉积的反应气体包括乙硅烷。

可选的，在原子层沉积的过程中，使沉积的气压在100～500托的范围内，沉积温度在400～600摄氏度的范围内；乙硅烷的流量在500～1500标准升每分钟。

可选的，进行第一掺杂的步骤包括：对所述栅极两侧的第一沉积层进行轻掺杂，或者，对所述栅极两侧的第一沉积层以及衬底进行轻掺杂。

可选的，所述第二侧墙为氮氧化物侧墙。