[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，包括：提供半导体衬底，半导体衬底上具有鳍部，鳍部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中的第二鳍部层；形成横跨鳍部的伪栅极结构；之后在伪栅极结构侧壁形成侧墙；之后在伪栅极结构和侧墙两侧的鳍部内形成第一凹槽；刻蚀第一凹槽底部的鳍部，形成第二凹槽；对第二凹槽侧壁暴露出的鳍部掺杂第一离子；之后在第一凹槽和第二凹槽内形成源漏掺杂层；之后在鳍部和隔离结构上形成介质层；之后去除伪栅极结构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之间形成栅开口；在所述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，鳍部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中的第二鳍部层；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；形成伪栅结构之后，在伪栅极结构侧壁形成侧墙；形成侧墙之后，在伪栅极结构和侧墙两侧的鳍部内形成第一凹槽；形成第一凹槽之后，刻蚀第一凹槽底部的鳍部，在第一凹槽底部的鳍部内形成第二凹槽；对第二凹槽侧壁暴露出的鳍部掺杂第一离子；对第二凹槽侧壁暴露出的鳍部掺杂第一离子后，在第一凹槽和第二凹槽内形成源漏掺杂层；形成源漏掺杂层之后，在鳍部和隔离结构上形成介质层，所述介质层覆盖所述侧墙侧壁；形成介质层后，去除伪栅极结构和伪栅极结构覆盖的第二鳍部层，在所述介质层内及相邻的第一鳍部之间形成栅开口；在所述栅开口内形成栅极结构，且所述栅极结构包围各层第一鳍部层。

可选的，对第二凹槽侧壁暴露出的鳍部掺杂第一离子的方法包括：在所述第二凹槽内形成第一掺杂层，所述第一掺杂层内具有第一离子；进行退火处理，使所述第一掺杂层中的第一离子扩散进入第二凹槽侧壁的鳍部；退火处理后，去除所述第一掺杂层。

可选的，形成所述第一掺杂层的工艺包括化学气相沉积工艺；在第一掺杂层内掺杂第一离子的工艺为原位掺杂工艺。

可选的，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。

可选的，当所要形成的半导体为P型器件，所述第一掺杂层的材料包括氧化硅、氮化硅；所述第一离子包括P型离子，第一离子包括硼离子、BF^2-离子或铟离子；当所要形成的半导体为N型器件时，所述第一掺杂层的材料包括氧化硅、氮化硅；所述第一离子包括N型离子，第一离子包括磷离子或砷离子。

可选的，去除所述第一掺杂层的方法包括：退火处理后，对所述第一掺杂层进行氧化处理以形成第一氧化层；去除所述第一氧化层。