[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本发明提供一种制造FinFET的方法，方法包括在衬底上形成鳍结构。鳍结构包括上层，并且从隔离绝缘层暴露上层的一部分。在鳍结构的一部分上方形成栅极结构。在栅极结构和未被栅极结构覆盖的鳍结构上方形成非晶层。通过对非晶层进行部分地再结晶，在未被栅极结构覆盖的鳍结构上方形成再结晶层。去除未再结晶的剩余的非晶层。在再结晶层上方形成源极和漏极电极层。本发明还提供一种半导体器件。

本申请是2015年10月30日提交的标题为“半导体器件及其制造方法”、申请号为201510728966.1的分案申请。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路，更具体地，涉及具有金属栅极结构的半导体器件及其制造工艺。

背景技术

随着半导体工业进入纳米技术工艺节点以追求更高的器件密度、更高的性能和更低的成本，来自制造和设计问题的挑战导致具有高k(介电常数)材料的金属栅极结构的使用。通常通过使用栅极替换技术制造金属栅极结构，并且通过使用外延生长方法在被开槽的鳍中形成源极和漏极。

发明内容

本发明提供一种制造包括Fin FET的半导体器件的方法，所述方法包括：在衬底上方形成鳍结构，所述鳍结构在第一方向上延伸并且包括上层，从隔离绝缘层暴露所述上层的一部分；在所述鳍结构的一部分上方形成栅极结构，所述栅极结构在与所述第一方向垂直的第二方向上延伸；在所述栅极结构和未被所述栅极结构覆盖的鳍结构上方形成非晶层；通过对所述非晶层进行部分地再结晶，在未被所述栅极结构覆盖的鳍结构上方形成再结晶层；去除未再结晶的剩余的非晶层；以及在所述再结晶层上方形成源极和漏极电极层。

优选地，方法还包括：形成所述源极和漏极电极层之前，在所述再结晶层上方形成硅化物层。

优选地，在形成所述硅化物层中，所述再结晶层的一部分形成为所述硅化物层。

优选地，所述硅化物层覆盖所述鳍结构的上层的未被所述栅极结构覆盖的部分的全部顶面和侧面。

优选地，所述栅极结构是伪栅极结构，以及所述方法还包括：形成所述源极和漏极电极层之后，去除所述伪栅极结构以形成开口；和在所述开口中形成金属栅极结构。

优选地，所述非晶层包括非晶硅。

优选地，利用数量为2×10²⁰cm^-3至1×10²¹cm^-3的杂质来掺杂所述非晶硅。

优选地，在去除所述剩余的非晶层中，通过湿蚀刻去除所述剩余的非晶层。

优选地，在500℃至650℃的温度下执行所述再结晶层的形成。

本发明还提供一种制造包括Fin FET的半导体器件的方法，所述方法包括：在衬底上方形成鳍结构，所述鳍结构在第一方向上延伸并且包括上层，从隔离绝缘层暴露所述上层的一部分；在所述鳍结构的一部分上方形成栅极结构，所述栅极结构在与所述第一方向垂直的第二方向上延伸；在所述栅极结构和未被所述栅极结构覆盖的鳍结构上方形成非晶层；通过对所述非晶层进行再结晶，在未被所述栅极结构覆盖的鳍结构上方形成再结晶层；去除未再结晶的剩余的非晶层；以及在所述再结晶层上方形成源极和漏极电极层，其中，控制所述非晶层的厚度，以使得在形成所述再结晶层中，对在未被所述栅极结构覆盖的鳍结构上方形成的非晶层进行完全地再结晶。

优选地，方法还包括：形成所述源极和漏极电极层之前，在所述再结晶层上方形成硅化物层。

优选地，在形成所述硅化物层中，所述再结晶层的一部分形成为所述硅化物层。

优选地，所述硅化物层覆盖所述鳍结构的上层的未被所述栅极结构覆盖的部分的全部顶面和侧面。