[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：提供基底；在基底上形成若干分立的栅极结构；形成粘附层、停止层和第一介质层，所述粘附层位于栅极结构两侧的基底表面以及栅极结构侧壁，所述停止层位于粘附层表面，所述第一介质层位于基底上且覆盖栅极结构侧壁，所述停止层位于第一介质层和粘附层之间停止层粘附层；刻蚀所述栅极结构两侧的第一介质层，在栅极结构两侧的第一介质层中形成凹槽，所述凹槽的底部暴露出停止层，刻蚀栅极结构两侧的第一介质层的工艺对粘附层的刻蚀速率大于对第一介质层的刻蚀速率且小于对停止层的刻蚀速率。所述方法提高了半导体器件的性能。

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。

MOS晶体管的工作原理是：在栅极结构施加电压，通过调节栅极结构底部沟道的电流来产生开关信号。

然而，现有技术中MOS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：提供基底；在基底上形成若干分立的栅极结构；形成粘附层、停止层和第一介质层，所述粘附层位于栅极结构两侧的基底表面以及栅极结构侧壁，所述停止层位于粘附层表面，所述第一介质层位于基底上且覆盖栅极结构侧壁，所述停止层位于第一介质层和粘附层之间；刻蚀所述栅极结构两侧的第一介质层，在栅极结构两侧的第一介质层中形成凹槽，所述凹槽的底部暴露出停止层，刻蚀栅极结构两侧的第一介质层的工艺对粘附层的刻蚀速率大于对第一介质层的刻蚀速率且小于对停止层的刻蚀速率。

可选的，所述停止层的材料为金属氧化物。

可选的，所述停止层的材料为氧化铝、氧化钛或氧化钽。

可选的，所述停止层的材料为氮化铝或氮化钛。

可选的，所述粘附层的材料为氮化硅、碳化硅、碳氮化硅或氮氧化硅。

可选的，所述粘附层和停止层的总厚度为15埃～50埃。

可选的，所述停止层的厚度为5埃～45埃。

可选的，所述第一介质层的材料包括氧化硅。

可选的，所述栅极结构包括栅极结构本体、栅保护层和侧墙，所述栅保护层位于栅极结构本体的顶部表面，所述侧墙位于栅极结构本体和栅保护层的侧壁；所述半导体器件的形成方法还包括：在形成栅极结构、粘附层、停止层和第一介质层之前，在所述基底上形成伪栅极结构；在所述伪栅极结构侧壁形成侧墙；形成粘附层、停止层和第一介质层，粘附层位于基底表面和侧墙的侧壁，停止层位于粘附层的表面，第一介质层位于基底、粘附层和停止层上；在形成粘附层、停止层和第一介质层之后，去除伪栅极结构，在第一介质层中形成栅开口；在栅开口中形成所述栅极结构本体和所述栅保护层。

可选的，形成所述粘附层、停止层和第一介质层的方法包括：在所述基底表面、侧墙的侧壁表面、以及伪栅极结构和侧墙的顶部形成粘附膜；在粘附膜表面形成停止膜；在停止膜上形成第一介质膜，且第一介质膜填充于相邻伪栅极结构之间；平坦化第一介质膜、停止膜和粘附膜直至暴露出伪栅极结构和侧墙的顶部表面，使第一介质膜形成所述第一介质层，使粘附膜形成所述粘附层，使停止膜形成所述停止层。

可选的，形成所述粘附膜的工艺包括原子层沉积工艺；形成所述停止膜的工艺包括原子层沉积工艺。