[发明专利]半导体器件及其形成方法

说明书

本发明提供一种半导体器件及其形成方法，所述形成方法包括：提供基底；采用热氧化处理在所述基底上形成栅介质层；形成栅介质层之后，对所述基底进行离子注入，调节阈值电压；在所述栅介质层上形成栅极。本发明形成的半导体器件的电学性能得到提高。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种半导体器件及其形成方法。

背景技术

随着半导体技术的飞速发展，半导体器件的特征尺寸不断缩小，使得集成电路的集成度越来越高，这对器件的性能也提出了更高的要求。

目前，随着金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的尺寸不断变小。为了适应工艺节点的减小，只能不断缩短MOSFET场效应管的沟道长度。沟道长度的缩短具有增加芯片的管芯密度、增加MOSFET场效应管的开关速度等好处。

然而，随着器件沟道长度的缩短，器件源极与漏极间的距离也随之缩短，这样一来栅极对沟道的控制能力变差，栅极电压夹断(pinch off)沟道的难度也越来越大，使得亚阀值漏电现象，即短沟道效应(SCE：short-channel effects)成为一个至关重要的技术问题。

因此，为了更好的适应器件尺寸按比例缩小的要求，半导体工艺逐渐开始从平面MOSFET晶体管向具有更高功效的三维立体式的晶体管过渡，如鳍式场效应管(FinFET)。FinFET具有很好的沟道控制能力。

现有技术形成的半导体器件的电学性能有待提高。

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，提高半导体器件的电学性能。

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：提供基底；采用热氧化处理在所述基底上形成栅介质层；形成栅介质层之后，对所述基底进行离子注入，调节阈值电压；在所述栅介质层上形成栅极。

可选的，采用热氧化处理在所述基底上形成栅介质层的工艺为：原位水蒸汽生成工艺。

可选的，所述原位水汽生成工艺的工艺参数包括：在900℃至1100℃下，通入H₂和O₂的混合气体，H₂的气体流量为0.2slm至5slm，O₂的气体流量为10slm至40slm，时间为5s至300s，压强为4torr至10torr。

可选的，所述栅介质层的材料包括：氧化硅、氮化硅以及氮氧化硅中的一种或者多种。

可选的，所述栅介质层的厚度在20埃至50埃范围内。

可选的，形成所述栅介质层的步骤包括：采用热氧化处理在所述基底上形成栅介质膜；对所述栅介质膜进行掺氮处理；对所述栅介质膜进行掺氮处理之后，进行退火处理，形成所述栅介质层。

可选的，所述退火处理的工艺参数包括：温度为900℃至1100℃，退火时间为8s至50s。

可选的，所述半导体器件为NMOS器件；对所述基底进行离子注入，调节阈值电压的步骤中，所述离子注入采用的掺杂离子的类型为P型。

可选的，所述离子注入的参数包括：掺杂离子为B，功率为18kev至50kev，掺杂离子剂量为1.0E13atom/cm²至1.0E15atom/cm²。

可选的，所述半导体器件为PMOS器件；对所述基底进行离子注入，调节阈值电压的步骤中，所述离子注入采用的掺杂离子的类型为N型。

可选的，所述离子注入的参数包括：掺杂离子为N、P或者As，功率为18kev至50kev，掺杂离子剂量为1.0E13atom/cm²至1.0E15atom/cm²。