[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，其中方法包括：提供半导体衬底，半导体衬底上具有鳍部；进行图形化工艺，在进行图形化工艺的过程中在半导体衬底和鳍部上形成平坦层；采用中性粒子束刻蚀工艺去除平坦层。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

MOS(金属-氧化物-半导体)晶体管，是现代集成电路中最重要的元件之一。MOS晶体管的基本结构包括：半导体衬底；位于半导体衬底表面的栅极结构，所述栅极结构包括：位于半导体衬底表面的栅介质层以及位于栅介质层表面的栅电极层；位于栅极结构两侧半导体衬底中的源漏掺杂区。

随着半导体技术的发展，传统的平面式的MOS晶体管对沟道电流的控制能力变弱，造成严重的漏电流。鳍式场效应晶体管(Fin FET)是一种新兴的多栅器件，它一般包括凸出于半导体衬底表面的鳍部，覆盖部分所述鳍部的顶部表面和侧壁的栅极结构，位于栅极结构两侧的鳍部中的源漏掺杂区。

然而，现有技术中鳍式场效应晶体管构成的半导体器件的性能仍有待提高。

发明内容

本发明解决的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，半导体衬底上具有鳍部；进行图形化工艺，在进行图形化工艺的过程中在半导体衬底和鳍部上形成平坦层；采用中性粒子束刻蚀工艺去除平坦层。

可选的，所述中性粒子束刻蚀工艺采用的总气体包括刻蚀气体和稀释气体，刻蚀气体包括H₂；刻蚀气体占据总气体的摩尔百分比浓度为40％～60％。

可选的，所述中性粒子束刻蚀工艺采用的稀释气体包括N₂、He和Ar中的一种或任意几种的组合。

可选的，所述中性粒子束刻蚀工艺的参数还包括：刻蚀气体的流量为10sccm～1000sccm，稀释气体的流量为50sccm～1000sccm；射频源功率为100KeV～2000KeV，中性化网板施加的电压为10V～500V，刻蚀腔室压强为10mtorr～200mtorr，温度为150摄氏度～350摄氏度。

可选的，所述平坦层包括第一平坦区和第二平坦区，第二平坦区位于半导体衬底上且覆盖鳍部侧壁和顶部，第一平坦区位于第二平坦区上；采用中性粒子束刻蚀工艺去除平坦层的步骤包括：采用第一次中性粒子束刻蚀工艺去除所述平坦层第一平坦区；进行第一次中性粒子束刻蚀工艺后，采用第二次中性粒子束刻蚀工艺去除所述平坦层第二平坦区，第二次中性粒子束刻蚀工艺和第一次中性粒子束刻蚀工艺采用的刻蚀气体不同。

可选的，所述平坦层的材料为含碳有机聚合物或氧化硅；第一次中性粒子束刻蚀工艺采用的总气体包括第一刻蚀气体和第一稀释气体；第一刻蚀气体包括NH₃和CF₄中的一种或二者的组合；第一稀释气体包括N₂、He和Ar中的一种或任意几种的组合。

可选的，第二次中性粒子束刻蚀工艺采用的总气体包括第二刻蚀气体和第二稀释气体，第二刻蚀气体包括H₂，第二刻蚀气体占据总气体的摩尔百分比浓度为40％～60％。

可选的，所述第二稀释气体包括N₂、He和Ar中的一种或任意几种的组合。

可选的，所述第二次中性粒子束刻蚀工艺的参数还包括：第二刻蚀气体的流量为10sccm～1000sccm，第二稀释气体的流量为50sccm～1000sccm；射频源功率为100KeV～2000KeV，中性化网板施加的电压为10V～500V，刻蚀腔室压强为10mtorr～200mtorr，温度为150摄氏度～350摄氏度。

可选的，还包括：采用所述中性粒子束刻蚀工艺去除平坦层后，对所述鳍部进行清洗处理。