[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：提供衬底；在所述衬底上形成第一栅极结构和源漏掺杂层，所述源漏掺杂层位于第一栅极结构两侧；在所述衬底上形成介质层，所述介质层覆盖第一栅极结构和源漏掺杂层；在介质层内形成暴露出源漏掺杂层的第一沟槽，所述第一沟槽包括底部区和位于底部区上的顶部区，所述顶部区尺寸大于所述底部区尺寸，所述顶部区侧壁相对于底部区侧壁凸出；在第一沟槽底部区内形成第一导电结构；形成第一导电结构后，在第一沟槽顶部区内形成绝缘层，所述绝缘层材料和介质层材料不同；形成绝缘层后，在介质层内形成与第一栅极结构相连的第二导电结构。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

随着半导体技术的不断发展，存储器呈现出高集成度、快速、低功耗的发展趋势。

从功能上将存储器分为随机存储器(RAM，Random Access Memory)和只读存储器(ROM，Read Only Memory)。随机存储器工作时，可以随时从任何一个指定的地址读出数据，也可以随时将数据写入任何一个指定的存储单元。随机存储器的读写操作方便，使用灵活。

随机存储器可以分为静态随机存储器(SRAM)和动态随机存储器(DRAM)。其中，静态随机存储器利用带有正反馈的触发器来实现存储数据，主要依靠持续的供电来保持数据的完整性。静态随机存储器在使用过程中不需要刷新。静态随机存储器已被广泛应用在计算机的高速缓存和频繁的数据处理中。

然而，现有技术中静态随机存储器的电学性能较差。

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：提供衬底；在所述衬底上形成第一栅极结构和源漏掺杂层，所述源漏掺杂层位于第一栅极结构两侧；在所述衬底上形成介质层，所述介质层覆盖第一栅极结构和源漏掺杂层；在介质层内形成暴露出源漏掺杂层的第一沟槽，所述第一沟槽包括底部区和位于底部区上的顶部区，所述顶部区尺寸大于所述底部区尺寸，所述顶部区侧壁相对于底部区侧壁凸出；在第一沟槽底部区内形成第一导电结构；形成第一导电结构后，在第一沟槽顶部区内形成绝缘层，所述绝缘层材料和介质层材料不同；形成绝缘层后，在介质层内形成与第一栅极结构相连的第二导电结构。

可选的，所述介质层的材料包括：氧化硅、氮化硅、氮硼化硅、氮碳氧化硅或氮氧化硅。

可选的，所述绝缘层的材料包括：碳化硅、氮碳化硅或碳氧化硅。

可选的，所述绝缘层的形成方法包括：在第一沟槽顶部区内和介质层上形成初始绝缘层；平坦化所述初始绝缘层，直至暴露出介质层顶部表面，形成所述绝缘层。

可选的，所述第一沟槽顶部区尺寸与所述第一沟槽底部区尺寸的差为5nm～20nm。

可选的，所述第一沟槽顶部区侧壁相对于所述第一沟槽底部区侧壁的距离为2.5nm～20nm。

可选的，所述第一沟槽顶部区的深度与第一沟槽的深度的比例为1:4～1:8。

可选的，所述第一沟槽顶部区的深度为150埃～300埃。

可选的，形成第一沟槽顶部区后，形成第一沟槽底部区。

可选的，所述第一沟槽的形成方法包括：在所述介质层上形成第一图形化层，所述第一图形化层暴露出部分介质层表面；以所述第一图形化层为掩膜，刻蚀所述介质层，在介质层内形成第一沟槽顶部区；去除所述第一图形化层，在介质层上形成第二图形化层，所述第二图形化层暴露出部分第一沟槽顶部区底部的介质层表面；以所述第二图形化层为掩膜，刻蚀所述介质层，在介质层内形成第一沟槽底部区，所述第一沟槽底部区位于第一沟槽顶部区底部。