[发明专利]半导体器件及其形成方法有效

专利信息
申请号: 201711459153.2 申请日: 2017-12-28
公开(公告)号: CN109979986B 公开(公告)日: 2022-04-15
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: H01L29/06 分类号: H01L29/06;H01L29/10;H01L29/78;H01L21/336
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: 半导体器件 及其 形成 方法
【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,鳍部具有在半导体衬底表面沿法线方向上层叠的若干层第一鳍部层,相邻两层第一鳍部层中还具有第二鳍部层;

形成横跨鳍部的伪栅极结构,伪栅极结构覆盖鳍部的部分顶部表面和部分侧壁表面,所述伪栅极结构包括伪栅极层;

形成伪栅极结构之后,在伪栅极层侧壁形成第一侧墙;

在伪栅极结构和第一侧墙两侧的鳍部内形成源漏凹槽;

去除源漏凹槽侧壁的部分第二鳍部层,在相邻两层第一鳍部层之间形成第一鳍部凹槽和第二修正鳍部层,所述第二修正鳍部的侧壁相对于所述伪栅极结构的侧壁凸出或者齐平;

在第一鳍部凹槽内形成隔离层,所述隔离层侧壁和第一侧墙侧壁齐平;

形成所述隔离层后,去除源漏凹槽侧壁暴露出的部分所述第一鳍部层,在相邻两侧第二鳍部层之间形成第二鳍部凹槽和第一修正鳍部层,所述第一修正鳍部的侧壁相对于所述第二修正鳍部的侧壁凸出;

形成所述第二鳍部凹槽和所述第一修正鳍部层后,去除第一侧墙;

在去除第一侧墙之后,在源漏凹槽内形成源漏掺杂层;

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

形成介质层后,去除伪栅极层和伪栅极结构覆盖的第二鳍部层,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:在所述源漏凹槽和第一鳍部凹槽内形成初始隔离层;以所述第一侧墙和伪栅极结构为掩膜刻蚀所述初始隔离层直至暴露出源漏凹槽底部表面,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,所述初始隔离层的形成工艺为化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺或原子层沉积工艺中的一种或多种组合。

4.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,去除部分所述初始隔离层的工艺包括各向异性的干法刻蚀工艺或者各向异性的湿法刻蚀工艺。

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,所述初始隔离层的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳氮化硅或碳氮氧化硅。

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,鳍部材料膜包括在半导体衬底表面法线方向上层叠的若干第一鳍部膜,相邻两层第一鳍部膜中还具有第二鳍部膜;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锗硅或单晶硅。

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,所述伪栅极结构还包括:位于鳍部和伪栅极层之间的伪栅介质层以及第一侧墙和伪栅极层之间的第二侧墙。

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,去除伪栅极层和伪栅极结构覆盖的第二鳍部层的步骤包括:去除伪栅极层,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鳍部层,使初始栅开口形成所述栅开口。

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,去除初始栅开口暴露出的第二鳍部层的工艺为各向同性的干法刻蚀工艺,参数包括:采用的总气体包括刻蚀气体和稀释气体,刻蚀气体包括HCl,稀释气体包括N2,刻蚀气体占据总气体的摩尔百分比为20%~90%,温度为100摄氏度~200摄氏度。

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