[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，方法包括：提供基底，基底具有第一区，基底上具有第一鳍部和第一伪栅极结构，第一伪栅极结构包括第一伪栅极层；在基底上形成覆盖第一伪栅极结构侧壁表面的介质层；去除第一伪栅极层，在介质层中形成第一栅开口；在第一栅开口底部形成界面层；在第一栅开口的侧壁和底部形成位于界面层上的栅介质层；在栅介质层上形成牺牲层，牺牲层顶部表面低于第一鳍部顶部表面，牺牲层暴露出第一鳍部顶部和部分侧壁表面的栅介质层；对牺牲层暴露出的栅介质层下方的界面层进行退火处理，使未被牺牲层覆盖的部分界面层厚度增加；至后去除牺牲层；之后在栅介质层表面形成填充满第一栅开口的栅电极层。所述方法提高了半导体器件的性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，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，现有的半导体器件的形成方法所形成半导体器件性能较差。

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，能够优化半导体器件的性能。

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：提供基底，所述基底具有第一区，所述基底上具有第一鳍部和第一伪栅极结构，所述第一伪栅极结构横跨第一鳍部，覆盖第一鳍部部分顶部表面和部分侧壁表面，所述第一伪栅极结构包括第一伪栅极层；在所述基底、第一鳍部和第一伪栅极结构上形成介质层，所述介质层覆盖所述第一伪栅极结构侧壁表面；去除所述第一伪栅极层，在介质层中形成第一栅开口；在第一栅开口底部形成界面层；在第一栅开口的侧壁和底部形成位于界面层上的栅介质层；在栅介质层上形成牺牲层，所述牺牲层顶部表面低于第一鳍部顶部表面，所述牺牲层覆盖第一鳍部侧壁的部分栅介质层表面，暴露出所述第一鳍部顶部和部分侧壁表面的栅介质层；对牺牲层暴露出的栅介质层下方的界面层进行退火处理，使所述未被牺牲层覆盖的部分界面层厚度增加；退火处理后，去除所述牺牲层；去除所述牺牲层后，在所述栅介质层表面形成栅电极层，所述栅电极层填充满所述第一栅开口。

可选的，去除所述牺牲层后，形成栅电极层前，还包括：在所述栅介质层表面形成功函数层。

可选的，所述界面层的材料包括氧化硅；形成所述界面层的工艺包括湿法氧化工艺。

可选的，所述湿法氧化工艺的参数包括：采用的溶液为臭氧溶液，所述臭氧溶液的浓度为20ppm～1000ppm，温度为25摄氏度～200摄氏度，时间为30秒～200秒。

可选的，所述界面层厚度为8埃～15埃。

可选的，所述退火处理的参数包括：采用的气体包括氧气，氧气浓度为0～1000ppm，温度为800摄氏度～1050摄氏度。

可选的，还包括：形成栅介质层后，形成所述牺牲层前，在所述第一栅开口的侧壁和底部以及介质层上形成位于栅介质层表面的覆盖层。

可选的，所述覆盖层的材料包括TiN或TaN。

可选的，所述牺牲层的形成方法包括：形成覆盖层后，在覆盖层表面形成初始牺牲层；去除第一鳍部顶部表面和部分侧壁表面的初始牺牲层，形成牺牲层，所述牺牲层顶部低于第一鳍部的顶部表面，所述牺牲层暴露出第一鳍部顶部表面和部分侧壁表面的栅介质层。