[发明专利]半导体器件的形成方法

说明书

一种半导体器件及其形成方法，方法包括：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；形成伪栅极结构；在伪栅极结构两侧的鳍部结构内形成第一凹槽；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，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，隔离层内具有第一离子；进行退火处理，使隔离层中的第一离子扩散入第一鳍部层；在第一凹槽内形成源漏掺杂层，源漏掺杂层具有第二离子；形成介质层；去除伪栅极结构和第二修正鳍部层，形成栅开口；在栅开口内形成栅极结构。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

随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件朝着更高的元件密度，以及更高的集成度的方向发展。器件作为最基本的半导体器件，目前正被广泛应用，传统的平面器件对沟道电流的控制能力变弱，产生短沟道效应而导致漏电流，最终影响半导体器件的电学性能。

为了克服器件的短沟道效应，抑制漏电流，现有技术提出了鳍式场效应晶体管(Fin FET)，鳍式场效应晶体管是一种常见的多栅器件，鳍式场效应晶体管的结构包括：位于半导体衬底表面的鳍部和隔离层，所述隔离层覆盖部分所述鳍部的侧壁，且隔离层表面低于鳍部顶部；位于隔离层表面，以及鳍部的顶部和侧壁表面的栅极结构；位于所述栅极结构两侧的鳍部内的源区和漏区。

然而，现有技术形成的半导体器件的性能较差。

发明内容

本发明解决的技术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。

为解决上述技术问题，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。

可选的，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并暴露第一鳍部层侧壁，形成所述隔离层。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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。