[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：提供半导体衬底，所述半导体衬底上具有第一鳍部和横跨所述第一鳍部的第一栅极结构；在第一栅极结构两侧的第一鳍部侧壁和顶部表面形成第一掺杂层，所述第一掺杂层内具有第一掺杂离子；进行第一退火处理，使得第一掺杂层中的第一掺杂离子进入鳍部，在第一鳍部内形成第一轻掺杂区。所述方法提高了半导体器件的性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体器件及其形成方法。

背景技术

随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件朝着更高的元件密度，以及更高的集成度的方向发展。器件作为最基本的半导体器件，目前正被广泛应用，传统的平面器件对沟道电流的控制能力变弱，产生短沟道效应而导致漏电流，最终影响半导体器件的电学性能。

为了克服器件的短沟道效应，抑制漏电流，现有技术提出了鳍式场效应晶体管(Fin FET)，鳍式场效应晶体管是一种常见的多栅器件，鳍式场效应晶体管的结构包括：位于半导体衬底表面的鳍部和隔离层，所述隔离层覆盖部分所述鳍部的侧壁，且隔离层表面低于鳍部顶部；位于隔离层表面，以及鳍部的顶部和侧壁表面的栅极结构；位于所述栅极结构两侧的鳍部内的源区和漏区。

然而，现有的半导体器件的形成方法所形成的半导体器件性能较差。

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，能够优化半导体器件的性能。

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：提供半导体衬底，所述半导体衬底上具有第一鳍部和横跨所述第一鳍部的第一栅极结构；在第一栅极结构两侧的第一鳍部侧壁和顶部表面形成第一掺杂层，所述第一掺杂层内具有第一掺杂离子；进行第一退火处理，使得第一掺杂层中的第一掺杂离子进入鳍部，在第一鳍部内形成第一轻掺杂区；

可选的，还包括：形成所述第一掺杂层之前，在第一栅极结构侧壁形成保护侧墙；所述保护侧墙的形成方法包括：在半导体衬底上形成初始保护层，所述初始保护层覆盖第一栅极结构侧壁和顶部表面以及第一鳍部的侧壁和顶部表面；去除第一栅极结构两侧的第一鳍部侧壁和顶部的初始保护层，在第一栅极结构侧壁形成保护侧墙。

可选的，还包括：第一退火处理后，在第一栅极结构和保护侧墙两侧的第一鳍部内形成第一源漏掺杂层。

可选的，所述第一源漏掺杂层的形成方法包括：第一退火处理后，在第一栅极结构和保护侧墙两侧的第一鳍部中形成第一凹槽；在第一凹槽内形成第一源漏掺杂层。

可选的，所述源漏掺杂层的形成方法还包括：第一退火处理后，形成所述第一凹槽前，回刻蚀所述第一掺杂层，在第一鳍部侧壁形成第一牺牲层；形成所述第一牺牲层后，去除第一栅极结构和保护侧墙两侧的第一鳍部形成第一凹槽，第一凹槽的侧壁暴露出所述第一牺牲层；在第一凹槽中形成第一源漏掺杂层；形成第一源漏掺杂层后，去除所述第一牺牲层。

可选的，形成所述第一掺杂层的工艺包括沉积工艺；在第一掺杂层内掺杂所述第一掺杂离子的工艺为原位掺杂工艺。

可选的，当所述第一栅极结构用于形成N型器件，所述第一掺杂层的材料包括氧化硅、氮化硅；所述第一掺杂离子为N型离子，所述第一掺杂离子包括磷离子或砷离子。

可选的，所述第一掺杂层的厚度为10埃～50埃，

可选的，所述第一掺杂离子为磷离子，所述第一掺杂层中含磷离子的浓度为1.0E18atm/cm³～1.0E21atm/cm³。

可选的，当所述第一栅极结构用于形成P型器件时，所述第一掺杂层的材料包括氧化硅、氮化硅；所述第一掺杂离子为P型离子，所述第一掺杂离子包括硼离子、BF^2-离子或铟离子。

可选的，所述第一掺杂层的厚度为20埃～80埃。