[发明专利]半导体器件的形成方法在审

专利信息
申请号: 201711446281.3 申请日: 2017-12-27
公开(公告)号: CN109979820A 公开(公告)日: 2019-07-05
发明(设计)人: 周飞 申请(专利权)人: 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路新技术研发(上海)有限公司
主分类号: H01L21/336 分类号: H01L21/336;H01L29/78
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 徐文欣;吴敏
地址: 201203 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 鳍部 半导体器件 伪栅极结构 鳍部结构 隔离层 掺杂层 栅开口 衬底 去除 源漏 半导体 离子 半导体衬底表面 修正 凹槽侧壁 法线方向 离子扩散 退火处理 栅极结构 介质层 两层
【权利要求书】:

1.一种半导体器件的形成方法,其特征在于,包括:

提供半导体衬底,半导体衬底上具有鳍部结构,鳍部结构包括若干层沿半导体衬底表面法线方向重叠的第一鳍部层、以及位于相邻两层第一鳍部层之间的第二鳍部层;

形成横跨鳍部结构的伪栅极结构,伪栅极结构覆盖鳍部结构的部分顶部表面和部分侧壁表面;

形成伪栅极结构之后,在伪栅极结构两侧的鳍部结构内形成第一凹槽;

形成第一凹槽之后,去除第一凹槽侧壁的部分第二鳍部层以形成第二修正鳍部层,第二修正鳍部层侧壁相对于第一鳍部层侧壁凹陷,并且在相邻第一鳍部层之间形成鳍部凹槽;

在鳍部凹槽内形成隔离层,所述隔离层内具有第一离子;

进行退火处理,使所述隔离层中的第一离子扩散入第一鳍部层;

退火处理后,在第一凹槽内形成源漏掺杂层,所述源漏掺杂层具有第二离子;

形成源漏掺杂层之后,在半导体衬底和鳍部结构上形成介质层,介质层覆盖所述伪栅极结构侧壁;

形成介质层后,去除伪栅极结构和伪栅极结构覆盖的第二修正鳍部层,在所述介质层内及相邻的第一鳍部层之间形成栅开口;

在所述栅开口内形成栅极结构,所述栅极结构包围第一鳍部层。

2.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述隔离层的形成步骤包括:形成鳍部凹槽后,在所述鳍部凹槽和第一凹槽内形成初始隔离层,所述初始隔离层覆盖第一凹槽侧壁表面和第一凹槽底部表面;

去除部分所述初始隔离层,暴露出第一鳍部层侧壁,形成所述隔离层。

3.根据权利要求2所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述初始隔离层的材料包括硅或硅锗;所述第一离子包括碳离子。

4.根据权利要求3所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述初始隔离层的形成工艺包括外延生长工艺;在初始隔离层内掺杂第一离子的工艺为原位掺杂工艺。

5.根据权利要求2所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,去除部分初始隔离层的工艺包括:各向同性的干法刻蚀工艺或各向同性的湿法刻蚀工艺。

6.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,形成所述鳍部结构的方法包括:在所述半导体衬底上形成鳍部材料膜,鳍部材料膜若干层沿半导体衬底表面法线方向重叠的第一鳍部膜、以及位于相邻两层第一鳍部层中的第二鳍部膜;在所述鳍部材料膜上形成图形化层;以所述图形化层为掩膜,刻蚀所述鳍部材料膜以形成鳍部,且使第一鳍部膜形成第一鳍部层,使第二鳍部膜形成第二鳍部层。

7.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第一鳍部层的材料和第二鳍部层的材料不同;所述第一鳍部层的材料为单晶硅或单晶锗硅;所述第二鳍部层的材料为单晶硅锗或单晶硅。

8.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,形成所述伪栅极结构的步骤包括:在半导体衬底上形成覆盖鳍部的伪栅极结构膜;刻蚀所述伪栅极结构膜暴露出鳍部结构上的伪栅介质层,形成伪栅极结构。

9.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述伪栅极结构还包括覆盖伪栅极结构侧壁表面的侧墙。

10.根据权利要求9所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述侧墙包括第一侧墙和第二侧墙,第一侧墙位于伪栅极结构侧壁,第二侧墙位于第一侧墙侧壁。

11.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,去除伪栅极结构和伪栅极结构覆盖的第二修正鳍部层的步骤包括:形成介质层后,去除伪栅极结构,在介质层中形成初始栅开口;去除初始栅开口暴露出的第二修正鳍部层,使初始栅开口形成所述栅开口。

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