【技术实现步骤摘要】
半导体器件的形成方法
本专利技术涉及半导体制造
,尤其涉及一种半导体器件的形成方法。
技术介绍
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。晶体管作为最基本的半导体器件目前正被广泛应用,因此随着半导体器件的元件密度和集成度的提高,晶体管的栅极尺寸也越来越短。然而,晶体管的栅极尺寸变短会使晶体管产生短沟道效应,进而产生漏电流,最终影响半导体器件的电学性能。为了克服晶体管的短沟道效应,抑制漏电流,现有技术提出了一种全包围栅纳米线晶体管;所述全包围栅纳米线晶体管在减小晶体管尺寸的同时,能够克服短沟道效应,抑制漏电流的产生。现有技术的一种形成全包围栅纳米线(GateAllAroundNanowire)晶体管的方法,包括:提供衬底,所述衬底为绝缘体上硅(SOI)衬底,所述衬底包括:基底、位于基底表面的绝缘层、以及位于绝缘层表面的硅层;在所述硅层和绝缘层内形成暴露出基底的若干平行排列的开口;去除相邻开口之间的绝缘层,形成悬空于基底上方的纳米管,且所述纳米线两端由未形成开口的硅层支撑。在去除相邻开口之间的绝缘层之后,还能够进行热退火,以使所述纳米管的剖面为圆形,以减少尖端放电问题。在形成纳米管后,在所述纳米线的部分表面形成包围所述纳米线的栅极结构,所述栅极结构包括:包围于所述纳米线表面的栅介质层、以及位于所述栅介质层表面形成栅电极层。在形成栅极结构之后,在所述栅极结构两侧形成源区和漏区。然而,现有技术形成的全包围栅纳米线晶体管的形成不佳。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种半导体器件的形成方法,使所形成的半导体器件 ...
【技术保护点】
一种半导体器件的形成方法,其特征在于,包括:提供衬底,所述衬底表面具有分立的支撑部,相邻支撑部之间具有沟槽,所述沟槽的底部表面具有第一介质层,所述沟槽内具有悬空于第一介质层表面的纳米线,所述纳米线的两端分别与相邻支撑部的侧壁连接,所述支撑部表面具有覆盖层;在所述覆盖层、第一介质层和纳米线表面形成填充满所述沟槽的伪栅极膜;采用各向异性干法刻蚀工艺刻蚀部分所述伪栅极膜和纳米线,直至暴露出第一介质层和覆盖层为止,在所述沟槽内形成伪栅极层、以及由所述伪栅极层包围的纳米线沟道结构,所述纳米线沟道结构两端的部分纳米线被刻蚀去除;采用选择性沉积工艺在所述纳米线沟道结构的侧壁和支撑部的侧壁之间形成纳米线源漏结构,所述纳米线源漏结构至少部分悬空于第一介质层表面;在所述覆盖层、第一介质层、伪栅极层和纳米线源漏结构表面形成第二介质层,所述第二介质层的表面与伪栅极层表面齐平;在形成第二介质层之后,去除伪栅极层,在第二介质层内形成暴露出第一介质层和纳米线沟道结构的开口;在所述开口内形成栅极结构,所述栅极结构包围所述纳米线沟道结构。
【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的形成方法,其特征在于,包括:提供衬底,所述衬底表面具有分立的支撑部,相邻支撑部之间具有沟槽,所述沟槽的底部表面具有第一介质层,所述沟槽内具有悬空于第一介质层表面的纳米线,所述纳米线的两端分别与相邻支撑部的侧壁连接,所述支撑部表面具有覆盖层;在所述覆盖层、第一介质层和纳米线表面形成填充满所述沟槽的伪栅极膜;采用各向异性干法刻蚀工艺刻蚀部分所述伪栅极膜和纳米线,直至暴露出第一介质层和覆盖层为止,在所述沟槽内形成伪栅极层、以及由所述伪栅极层包围的纳米线沟道结构,所述纳米线沟道结构两端的部分纳米线被刻蚀去除;采用选择性沉积工艺在所述纳米线沟道结构的侧壁和支撑部的侧壁之间形成纳米线源漏结构,所述纳米线源漏结构至少部分悬空于第一介质层表面;在所述覆盖层、第一介质层、伪栅极层和纳米线源漏结构表面形成第二介质层,所述第二介质层的表面与伪栅极层表面齐平;在形成第二介质层之后,去除伪栅极层,在第二介质层内形成暴露出第一介质层和纳米线沟道结构的开口;在所述开口内形成栅极结构,所述栅极结构包围所述纳米线沟道结构。2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述伪栅极膜的材料为氮化硅、二氧化硅、氮氧化硅、碳氮化硅、富硅氧化物或氮化硼;所述第一介质层的材料为氧化硅;所述第二介质层的材料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或低K材料,所述低K材料的介电常数小于3;所述第一介质层和第二介质层的材料相同或不同;所述伪栅极膜的材料与第一介质层或第二介质层不同;所述覆盖层的材料不为半导体材料。3.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第二介质层为掺碳的低K材料。4.如权利要求2或3所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,去除所述伪栅极层的方法为湿法刻蚀工艺,当所述伪栅极膜的材料为二氧化硅时,所述湿法刻蚀的刻蚀液包括氢氟酸,当所述伪栅极膜的材料为氮化硅时,所述湿法刻蚀的刻蚀液包括磷酸。5.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,还包括:在形成第二介质层之前,在所述覆盖层、第一介质层、伪栅极层和纳米线源漏结构表面形成第一阻挡层,所述第一阻挡层的材料与伪栅极膜不同。6.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述纳米线或支撑部的材料为单晶半导体材料,所述单晶半导体材料包括硅、硅锗、锗或III-V...
【专利技术属性】
技术研发人员:洪中山,
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司,
类型:发明
国别省市:上海;31
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