[发明专利]半导体器件的形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供具有隔离结构的半导体衬底；

在所述相邻隔离结构间的半导体衬底表面形成栅极结构；

在所述栅极结构两侧的半导体衬底内形成凹槽，且位于隔离结构附近区域的凹槽暴露出隔离结构的部分侧壁；

采用外延工艺形成填充所述凹槽的应力层，且所述应力层形成后，凹槽靠近隔离结构侧壁区域具有空隙；

形成填充满所述空隙的填充层。

2.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述空隙的底部在隔离结构侧壁和凹槽交界处，离所述交界处越远，空隙的宽度越大。

3.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述填充层的材料为多晶硅、锗化硅或碳化硅。

4.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成填充满所述空隙的填充层工艺步骤为：形成覆盖所述栅极结构侧壁和顶部以及空隙表面的厚膜，且所述厚膜填充满所述空隙；对除位于空隙内以外的厚膜进行回刻蚀工艺，形成填充满所述空隙的填充层。

5.根据权利要求4所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述厚膜的厚度为50埃至300埃。

6.根据权利要求4所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，采用化学气相沉积工艺形成所述厚膜。

7.根据权利要求6所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述化学气相沉积工艺的具体参数为：向反应腔室内通入硅源气体，所述硅源气体为硅烷或乙硅烷，其中，硅源气体流量为10sccm至500sccm，反应腔室压强为10托至200托，反应腔室温度为600度至800度。

8.根据权利要求4所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，采用湿法刻蚀或干法刻蚀进行所述回刻蚀工艺。

9.根据权利要求8所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述湿法刻蚀的刻蚀液体为氨水或四甲基氢氧化铵溶液。

10.根据权利要求8所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述干法刻蚀的刻蚀气体为HCl、HBr、CF₄、CH₂H₂、CHF₃或SF₆。

11.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述隔离结构的材料为SiO₂。

12.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，在所述填充层形成后，还包括步骤：对所述半导体衬底进行退火处理。

13.根据权利要求12所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述退火处理为毫秒退火、尖峰退火或浸入式退火。

14.根据权利要求13所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述退火处理为毫秒退火，所述退火处理的具体工艺参数为：退火温度为1000度至1350度，退火时长为0.1毫秒至5毫秒；所述退火处理为尖峰退火，所述退火处理的具体工艺参数为：退火温度为900度至1200度；所述退火处理为浸入式退火，所述退火处理的具体工艺参数为：退火温度为500度至1000度，退火时长为10秒至300秒。

15.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述应力层的材料为SiGe或SiC。

16.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述外延工艺的具体工艺参数为：向反应腔室内通入硅源气体、锗源气体、HCl和H₂，所述硅源气体为SiH₄或SiH₂Cl₂，所述锗源气体为GeH₄，其中硅源气体流量为1sccm至1000sccm，锗源气体流量为1sccm至1000sccm，HCl流量为1sccm至1000sccm，H₂流量为100sccm至50000sccm，反应腔室压强为1托至500托，反应腔室温度为600度至1000度。