[发明专利]一种半导体器件的形成方法

说明书

本发明实施例提供了一种半导体器件的形成方法，本发明实施例的技术方案包括：在具有鳍部的半导体器件形成过程中，通过在伪栅结构刻蚀后再进行隔离相邻栅极的隔离结构的形成。相对于现有技术，得到的隔离结构较宽，可以有效避免两个栅极短路的问题，提高了半导体器件的可靠性。

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的形成方法。

背景技术

鳍式场效应晶体管(FinFET)是一种新型互补式金氧半导体晶体管，它一般包括凸出于半导体衬底表面的鳍部，覆盖部分所述鳍部的顶部表面和侧壁的栅极结构，和位于栅极结构两侧的鳍部中的源漏掺杂区。这种设计可以改善电路控制并减少漏电流，缩短晶体管的栅极长度。

图1是鳍式场效应晶体管的结构示意图，图2是鳍式场效应晶体管在区域4的三维结构图，图3是沿图2中虚线A-A’形成的剖面图。参考图1-图3，图中的场效应晶体管包括鳍部1、栅极2和栅极2之间的隔离结构3(也被称为P2CUT)。所述隔离结构3用于隔离相邻的两个栅极2的端部。现有技术中隔离结构3的形成方法如图4所示，分别形成横跨鳍部1的分立的伪栅5和伪栅6，在伪栅5和伪栅6的侧壁分别形成侧墙7，然后填充所述的侧墙7的间隙以形成隔离结构3。随着栅极和鳍部的密度越来越高，采用现有技术形成侧墙7后，相邻两个侧墙7之间所形成的间隙非常小，填充所述的侧墙7之间的间隙的过程中容易形成缺陷，得到的隔离结构3的质量较差，两个栅极间容易短路，使得半导体器件的可靠性降低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种半导体器件的形成方法，以提高半导体器件的可靠性。

本发明实施例提供的半导体器件的形成方法包括：

提供半导体衬底的中间结构，所述半导体衬底的中间结构形成有鳍部以及覆盖部分所述鳍部的栅介质层；

形成覆盖所述栅介质层的非晶硅层，所述非晶硅层的厚度大于所述鳍部的高度；

刻蚀所述非晶硅层形成第一凹槽，所述第一凹槽位于相邻的两个所述鳍部之间；

在所述第一凹槽中形成隔离结构；

去除所述非晶硅层。

进一步地，形成所述半导体衬底的中间结构包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有鳍部；

形成横跨所述鳍部的伪栅结构，所述伪栅结构的高度大于所述鳍部的高度；

形成覆盖所述伪栅结构侧壁的氧化介质层；

去除伪栅结构，以形成露出部分所述鳍部的第二凹槽，所述第二凹槽用于限定所述非晶硅层的位置；

形成栅介质层，所述栅介质层覆盖所述第二凹槽中露出的部分所述鳍部。

进一步地，所述第二凹槽的深度大于所述鳍部的高度。

进一步地，所述形成非晶硅层包括：

在所述第二凹槽中沉积所述非晶硅层。

进一步地，所述形成第一凹槽的工艺为各向异性刻蚀。

进一步地，所述隔离结构的材质为氧化硅。

进一步地，所述形成横跨所述鳍部的伪栅结构包括：

形成伪栅材料层；

图案化所述伪栅材料层。

进一步地，所述形成非晶硅层包括：

非晶硅沉积；

封帽退火。

进一步地，所述栅介质层包括依次叠置的介质材料层、高介电常数材料层和氮化钛层。