[发明专利]半导体器件及其形成方法

说明书

本发明提供了一种半导体器件及其形成方法，该半导体器件的形成方法包括：在第一区、第二区和切割区上形成横跨鳍部的初始栅极结构；在初始栅极结构上形成具有掩模开口的掩膜层，掩模开口还延伸至与切割区相邻的鳍部上；以掩膜层为掩膜刻蚀掩模开口底部的部分初始栅极结构,以形成初始沟槽；在初始沟槽的侧壁形成侧墙；以侧墙和掩膜层为掩膜刻蚀初始沟槽底部的初始栅极结构，以使初始沟槽形成栅极切割沟槽，栅极切割沟槽将初始栅极结构分割为位于栅极切割沟槽两侧的栅极结构。采用上述方案，利用具有掩模开口的掩膜层限制初始沟槽的位置，利用侧墙限制栅极切割沟槽的位置，栅极切割沟槽不会发生位移，对两侧鳍部的应力相等，半导体器件的性能更好。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种半导体器件及其形成方法。

背景技术

随着半导体器件的关键尺寸的减小，在集成电路制造工艺中，逐渐采用鳍式场效应晶体管(FinFET)来替代平面器件。在FinFET中，形成于栅极中的栅极阻隔很重要，栅极阻隔关系到器件的漏电、驱动电流等性能。

因此，在半导体集成电路的制造过程中，对金属栅极进行刻蚀，以形成栅极切割沟槽是非常重要的步骤。栅极切割沟槽的位置和宽度决定了栅极阻隔的位置和大小，进而影响着半导体器件的性能。

当前，在对金属栅极进行刻蚀以形成栅极切割沟槽的过程中，通常会存在最终形成栅极切割沟槽的位置与最初设定的栅极切割沟槽的位置出现偏移的问题，使得栅极切割沟槽到两侧的鳍部之间的距离不相等，由此由于应力影响会对器件的电压产生影响，进一步影响半导体器件的性能。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中，因最终形成的栅极切割沟槽到两侧的鳍部之间的距离不相等而造成的应力对器件电压的影响，进一步使得半导体器件性能较差的问题。

本发明提供了一种半导体器件及其形成方法,其中，采用该半导体器件的形成方法形成的半导体器件，栅极切割沟槽到两侧的鳍部之间的距离对称，半导体器件的性能更好。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种半导体器件的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括第一区、第二区和位于所述第一区和所述第二区之间的切割区；

在所述半导体衬底的所述第一区和所述第二区上分别形成若干分立的鳍部；

在所述第一区、所述第二区和所述切割区上形成横跨所述鳍部的初始栅极结构；

在所述初始栅极结构上形成掩膜层,所述掩膜层中具有位于切割区上的掩模开口,且所述掩模开口还延伸至与所述切割区相邻的所述鳍部上；

以所述掩膜层为掩膜刻蚀所述掩模开口底部的部分所述初始栅极结构,在所述初始栅极结构中形成初始沟槽，所述初始沟槽的底面暴露出部分所述鳍部的顶面；

在所述初始沟槽的侧壁形成侧墙，且所述侧墙位于部分所述鳍部的顶部表面上；

以所述侧墙和所述掩膜层为掩膜刻蚀所述初始沟槽底部的所述初始栅极结构，以使所述初始沟槽形成栅极切割沟槽，所述栅极切割沟槽将所述初始栅极结构分割为位于所述栅极切割沟槽两侧的栅极结构。

可选的，还包括：形成栅极切割沟槽之后，去除所述侧墙；去除所述侧墙之后，在所述栅极切割沟槽内形成栅极阻隔。

可选的，还包括：在形成所述初始栅极结构之前，在所述鳍部侧部的半导体衬底上形成隔离结构；形成所述初始栅极结构之后，所述初始栅极结构还位于所述隔离结构上；在去除所述侧墙之前，刻蚀栅极切割沟槽底部的部分厚度的隔离结构，在所述隔离结构的中形成隔离开口；所述栅极阻隔还形成在所述隔离开口中。

可选的，通过各向异性干法刻蚀工艺刻蚀所述初始栅极结构以形成所述初始沟槽。

可选的，所述以所述侧墙和所述掩膜层为掩膜刻蚀所述初始沟槽底部的所述初始栅极结构的工艺包括：湿法刻蚀工艺。