[发明专利]半导体器件及其形成方法

说明书

一种半导体器件及其形成方法，其中方法包括：提供半导体衬底，半导体衬底上具有若干第一鳍部和覆盖第一鳍部部分侧壁的隔离层，所述隔离层暴露出的第一鳍部包括第一置换区；在第一鳍部第一置换区的侧壁形成位于隔离层表面的第一鳍侧墙；去除第一鳍侧墙覆盖的第一置换区，形成由第一鳍侧墙包围的第一槽；刻蚀第一槽内壁的第一鳍侧墙以增大第一槽的开口，形成第二槽；在第二槽中形成第一掺杂层；形成第一掺杂层后，去除第一鳍侧墙。所述方法使得半导体器件的性能提高。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体器件及其形成方法。

背景技术

MOS(金属-氧化物-半导体)晶体管，是现代集成电路中最重要的元件之一。MOS晶体管的基本结构包括：半导体衬底；位于半导体衬底表面的栅极结构，所述栅极结构包括：位于半导体衬底表面的栅介质层以及位于栅介质层表面的栅电极层；位于栅极结构两侧半导体衬底中的源漏掺杂区。

随着半导体技术的发展，传统的平面式的MOS晶体管对沟道电流的控制能力变弱，造成严重的漏电流。鳍式场效应晶体管(Fin FET)是一种新兴的多栅器件，它一般包括凸出于半导体衬底表面的鳍部，覆盖部分所述鳍部的顶部表面和侧壁的栅极结构，位于栅极结构两侧的鳍部中的源漏掺杂区。

然而，现有技术中鳍式场效应晶体管构成的半导体器件的性能仍有待提高。

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，以提高半导体器件的性能。

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：提供半导体衬底，半导体衬底上具有若干第一鳍部和覆盖第一鳍部部分侧壁的隔离层，所述隔离层暴露出的第一鳍部包括第一置换区；在第一鳍部第一置换区的侧壁形成位于隔离层表面的第一鳍侧墙；去除第一鳍侧墙覆盖的第一置换区，形成由第一鳍侧墙包围的第一槽；刻蚀第一槽内壁的第一鳍侧墙以增大第一槽的开口，形成第二槽；在第二槽中形成第一掺杂层；形成第一掺杂层后，去除第一鳍侧墙。

可选的，去除第一鳍侧墙覆盖的第一置换区以形成第一槽的工艺为干刻工艺。

可选的，刻蚀第一鳍侧墙的内壁以增大第一槽的开口的工艺为湿刻工艺。

可选的，在刻蚀第一槽内壁的第一鳍侧墙之前，所述第一鳍侧墙具有第一厚度，第一厚度为3nm～10nm；在刻蚀第一槽内壁的第一鳍侧墙之后，所述第一鳍侧墙具有第二厚度，第二厚度为第一厚度的50％～99％。

可选的，所述隔离层暴露出的第一鳍部还包括第一非置换区，第一置换区与第一非置换区邻接且位于第一非置换区两侧，自第一置换区至第一非置换区的方向平行于第一鳍部的延伸方向；所述半导体器件的形成方法还包括：在形成所述第一鳍侧墙之前，在半导体衬底和隔离层上形成第一栅极结构，第一栅极结构横跨第一鳍部的第一非置换区、覆盖第一鳍部第一非置换区的顶部表面和侧壁表面；形成所述第一掺杂层后，第一掺杂层分别位于第一栅极结构两侧的第一鳍部中。

可选的，所述半导体衬底包括第一区和第二区，第一鳍部位于半导体衬底第一区上，半导体衬底第二区上具有若干第二鳍部；所述隔离层位于半导体衬底第一区和第二区上，隔离层还覆盖第二鳍部的部分侧壁，隔离层暴露出的第二鳍部包括第二置换区；所述半导体器件的形成方法还包括：在形成第一鳍侧墙之前，在第一区和第二区的隔离层表面、第一鳍部第一置换区表面、以及第二鳍部第二置换区表面形成第一侧墙膜；刻蚀第一区的第一侧墙膜直至暴露出第一区隔离层和第一鳍部的顶部表面，形成所述第一鳍侧墙；形成所述第一掺杂层后，在第一区的隔离层表面、第一鳍侧墙和第一掺杂层的表面、以及第二区的第一侧墙膜表面形成第二侧墙膜；刻蚀第二区的第二侧墙膜和第一侧墙膜直至暴露出第二区的隔离层和第二鳍部的顶部表面，形成第二鳍侧墙，第二鳍侧墙位于第二置换区的侧壁且位于第二区隔离层表面；去除第二鳍侧墙覆盖的第二置换区，形成由第二鳍侧墙包围的第三槽；刻蚀第三槽内壁的第二鳍侧墙以增大第三槽的开口，形成第四槽；在第四槽中形成第二掺杂层；形成第二掺杂层后，去除第一鳍侧墙和第二鳍侧墙。