[发明专利]半导体器件及其形成方法

说明书

本发明公开了一种半导体器件的形成方法，包括：提供半导体衬底和鳍部，半导体衬底包括第一区域和第二区域，第一区域和第二区域的上方分别对应设置有鳍部；形成第一源掺杂薄膜，第一源掺杂薄膜覆盖鳍部的表面；在相邻鳍部之间形成层间介质层；除去部分层间介质层和部分第一源掺杂薄膜，以暴露鳍部的顶部表面；除去第一区域上方的鳍部，以形成第一凹槽；除去第一凹槽两侧的第一源掺杂薄膜；形成覆盖第一凹槽两侧壁的第二源掺杂薄膜；在第一凹槽内形成第一替代鳍部；和采用退火工艺处理层间介质层。离子扩散后，能够避免鳍部表面形成缺陷。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种半导体器件及其形成方法。

背景技术

随着集成电路集成度的增大，半导体器件的尺寸在不断缩小。Finfet结构已经在器件中广泛应用。目前在形成Finfet后，一般需要对Finfet的鳍部进行必要的离子注入，从而实现半导体器件的功能或者改善半导体器件的性能。

现有的离子注入技术对鳍部进行离子掺杂后，半导体器件的性能有所下降。

因此，亟须一种改善离子掺杂后半导体器件性能的半导体器件及其形成方法。

发明内容

本发明实施例公开了一种半导体器件的形成方法，利用热退火的方式对鳍部进行离子掺杂，避免鳍部表面出现缺陷。

本发明公开了一种半导体器件的形成方法，包括：提供半导体衬底和鳍部，半导体衬底包括第一区域和第二区域，第一区域和第二区域的上方分别对应设置有鳍部；形成第一源掺杂薄膜，第一源掺杂薄膜覆盖鳍部的表面；在相邻鳍部之间形成层间介质层；除去部分层间介质层和部分第一源掺杂薄膜，以暴露鳍部的顶部表面；除去第一区域上方的鳍部，以形成第一凹槽；除去第一凹槽两侧的第一源掺杂薄膜；形成覆盖第一凹槽两侧壁的第二源掺杂薄膜；在第一凹槽内形成第一替代鳍部；和采用退火工艺处理层间介质层。

根据本发明的一个方面，第一区域为PMOS区，第二区域为NMOS区，第一源掺杂薄膜包括掺杂硼的固态源掺杂薄膜，第二源掺杂薄膜为掺杂磷的固态源掺杂薄膜。

根据本发明的一个方面，第一源掺杂薄膜的材料包括硼硅玻璃，第二源掺杂薄膜的材料包括磷硅玻璃。

根据本发明的一个方面，形成第一替代鳍部的材料包括SiGe或Ge，鳍部的材料包括多晶硅。

根据本发明的一个方面，第一区域为NMOS区，第二区域为PMOS区，第一源掺杂薄膜包括掺杂磷的固态源掺杂薄膜，第二源掺杂薄膜为掺杂硼的固态源掺杂薄膜。

根据本发明的一个方面，第一源掺杂薄膜的材料包括磷硅玻璃，第二源掺杂薄膜的材料包括硼硅玻璃。

根据本发明的一个方面，形成的第一替代鳍部的材料包括InAs或InGaAs，鳍部的材料包括多晶硅。

根据本发明的一个方面，在形成第一凹槽时，还包括除去第二区域上方的鳍部，以形成第二凹槽；在形成第一替代鳍部时，还包括在第二凹槽内形成第二替代鳍部。

根据本发明的一个方面，当第二区域为NMOS区时，第二替代鳍部的材料包括InAs或InGaAs；当第二区域为PMOS区时，第二替代鳍部的材料包括SiGe或Ge。

根据本发明的一个方面，形成第一替代鳍部和/或第二替代鳍部的工艺包括外延生长工艺。

根据本发明的一个方面，在硼硅玻璃中，硼原子的浓度范围为5.0×10¹⁹atm/cm³～3.0×10²²atm/cm³，在磷硅玻璃中，磷原子的浓度范围为3.0×10²⁰atm/cm³～1.5×10²²atm/cm³。