[发明专利]半导体器件的形成方法、鳍式场效应管的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及半导体器件的形成方法、鳍式场效应管的形成方法。

背景技术

随着半导体工艺技术的不断发展，工艺节点逐渐减小，后栅(gate-last)工艺得到了广泛应用，以获得理想的阈值电压，改善器件性能。但是当器件的特征尺寸(CD，Critical Dimension)进一步下降时，即使采用后栅工艺，常规的MOS场效应管的结构也已经无法满足对器件性能的需求，多栅器件作为常规器件的替代得到了广泛的关注。

鳍式场效应晶体管(Fin FET)是一种常见的多栅器件，图1示出了现有技术的一种鳍式场效应晶体管的立体结构示意图。如图1所示，包括：半导体衬底10，所述半导体衬底10上形成有凸出的鳍部14，鳍部14一般是通过对半导体衬底10刻蚀后得到的；介质层11，覆盖所述半导体衬底10的表面以及鳍部14的侧壁的一部分；栅极结构12，横跨在所述鳍部14上，覆盖所述鳍部14的顶部和侧壁，栅极结构12包括栅介质层(图中未示出)和位于栅介质层上的栅电极(图中未示出)。对于Fin FET，鳍部14的顶部以及两侧的侧壁与栅极结构12相接触的部分都成为沟道区，即具有多个栅，有利于增大驱动电流，改善器件性能。

然而随着工艺节点的进一步减小，现有技术的鳍式场效应晶体管的器件性能存在问题。

更多关于鳍式场效应晶体管的结构及形成方法请参考专利号为“US7868380B2”的美国专利。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种性能好的半导体器件的形成方法、一种鳍式场效应管的形成方法。

为解决上述问题，本发明的实施例提供了一种半导体器件的形成方法，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底表面具有支撑部；

形成位于所述支撑部侧壁的可流动层；

在形成所述可流动层后，去除所述支撑部；

去除所述支撑部后，对所述可流动层进行处理，形成侧壁平坦的侧墙。

可选地，所述可流动层的材料为：硼磷硅玻璃、硼硅玻璃、磷硅玻璃、聚乙烯氧化硅或聚乙烯氮化硅。

可选地，所述可流动层的材料为正硅酸乙酯和臭氧。

可选地，所述可流动层的形成步骤包括：形成覆盖所述半导体衬底、支撑部的顶部和侧壁的可流动薄膜；刻蚀所述可流动薄膜直至暴露出支撑部的顶部和半导体衬底。

可选地，刻蚀所述可流动薄膜的工艺为各向异性的干法刻蚀工艺。

可选地，所述对所述可流动层进行处理的方法为：退火处理、紫外光处理或者等离子处理。

可选地，所述对所述可流动层进行处理时采用的气体包括氧气。

可选地，当对所述可流动层进行退火处理时，采用的气体还包括氮气、氩气或氦气。

可选地，当对所述可流动层进行退火处理时，其工艺参数包括：退火温度400-600℃，退火时间3-5分钟。

可选地，还包括：形成覆盖所述半导体衬底的硬掩膜薄膜，所述支撑部形成于所述硬掩膜薄膜表面。

可选地，所述硬掩膜薄膜采用可流动薄膜形成。

可选地，所述可流动薄膜的材料为：硼磷硅玻璃、硼硅玻璃、磷硅玻璃、聚乙烯氧化硅或聚乙烯氮化硅。

可选地，所述可流动薄膜的材料为正硅酸乙酯和臭氧。

可选地，还包括：以所述侧墙为掩膜刻蚀所述硬掩膜薄膜，形成硬掩膜层；对所述硬掩膜层进行处理，使其侧壁平坦。

可选地，对所述硬掩膜层进行处理，使其侧壁平坦的方法为：退火处理、紫外光处理或者等离子处理。

可选地，对所述可流动层进行处理，形成侧壁平坦的侧墙，以及对所述硬掩膜层进行处理，使其侧壁平坦的工艺在同一步骤进行。

可选地，所述侧墙的材料为氧化硅，所述支撑部的材料为氮化硅或氮氧化硅。

可选地，所述半导体衬底的材料为单晶硅或绝缘体上硅。相应的，发明人还提供了一种鳍式场效应管的形成方法，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底表面具有支撑部；

形成位于所述支撑部侧壁的可流动层；

在形成所述可流动层后，去除所述支撑部；

去除所述支撑部后，对所述可流动层进行处理，形成侧壁平坦的侧墙；

以所述半导体器件的侧墙为掩膜，刻蚀所述半导体衬底形成鳍部；

去除所述侧墙，暴露出鳍部的顶部；

形成位于刻蚀后的半导体衬底表面、且横跨所述鳍部的顶部和侧壁的栅极结构；

以所述栅极结构为掩膜，向鳍部掺杂形成源/漏区。