[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，在所述半导体衬底上形成鳍部；在半导体衬底表面和鳍部部分侧壁形成导热层，所述导热层暴露出鳍部顶部表面，所述导热层的热传导率高于鳍部的热传导率，所述导热层顶部表面低于鳍部顶部表面；形成导热层后，在半导体衬底上形成隔离结构，所述隔离结构覆盖导热层和鳍部部分侧壁，隔离结构顶部表面高于导热层顶部表面。所述方法能降低器件的自发热效应，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

本发明解决的技术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；在所述半导体衬底上形成鳍部；在半导体衬底表面和鳍部部分侧壁表面形成导热层，所述导热层暴露出鳍部顶部表面，所述导热层热传导率高于鳍部的热传导率，所述导热层顶部表面低于鳍部顶部表面；形成导热层后，在半导体衬底上形成隔离结构，所述隔离结构覆盖导热层和鳍部部分侧壁，隔离结构顶部表面高于导热层顶部表面。

可选的，鳍部的材料包括：锗、硅锗或Ⅲ-Ⅴ族化合物材料，Ⅲ-Ⅴ族化合物材料包括：砷化镓或铟镓砷；所述鳍部的形成步骤包括：在所述半导体衬底上外延形成鳍部材料层，对所述鳍部材料层图形化处理形成鳍部。

可选的，所述导热层的材料包括：单晶硅，多晶硅，非晶硅。

可选的，所述导热层的厚度为1nm~5nm。

可选的，所述导热层顶部表面距离鳍部顶部表面的距离为第一距离。

可选的，所述第一距离为40nm~80nm。

可选的，所述导热层的形成步骤包括：在半导体衬底和鳍部上形成初始导热层，所述初始导热层覆盖鳍部顶部表面和侧壁表面；形成初始导热层后，在所述初始导热层上初始牺牲层，所述初始牺牲层覆盖鳍部顶部表面和侧壁表面；回刻蚀所述初始牺牲层，形成牺牲层，所述牺牲层覆盖部分鳍部侧壁；形成牺牲层后，去除牺牲层暴露出的鳍部顶部表面和侧壁表面的初始导热层。

可选的，还包括：形成导热层后，去除导热层表面的牺牲层。

可选的，所述牺牲层的材料包括：有机材料。

可选的，去除导热层表面牺牲层的工艺包括：灰化工艺。

可选的，形成导热层后，形成隔离结构之前，还包括：在鳍部和导热层表面形成氧化层。

可选的，所述氧化层的材料包括：氧化硅。

可选的，所述隔离结构顶部表面距离鳍部顶部表面的距离为第二距离，第二距离小于第一距离。

可选的，所述第二距离为40nm~60nm。

可选的，还包括，形成隔离结构后，在所述鳍部上形成横跨所述鳍部的栅极结构，栅极结构覆盖鳍部顶部表面和部分侧壁表面，所述栅极结构包括栅介质层和位于栅介质层表面的栅极层。