半导体结构的形成方法、晶体管技术

一种半导体结构的形成方法、晶体管，形成方法包括：提供基底，基底包括图形稀疏区和图形密集区，基底包括衬底、多个分立于衬底上的鳍部以及位于鳍部上的掩膜层；形成露出部分厚度的掩膜层的隔离材料层；形成隔离材料层后，去除掩膜层；去除掩膜层后，对隔离材料层进行刻蚀处理，形成隔离层，隔离层露出部分高度的鳍部，刻蚀处理的步骤包括：采用湿法刻蚀工艺对隔离材料层进行第一刻蚀。本发明专利技术实施例，湿法刻蚀的过程中，图形密集区中的隔离材料层的被刻蚀速率明显大于图形稀疏区中的隔离材料层的被刻蚀速率，降低了图形密集区的隔离层顶部和图形稀疏区的隔离层的顶部的距离，有利于提高半导体结构器件性能的均一性，优化了半导体结构的性能。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构的形成方法、晶体管
本专利技术实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构的形成方法、晶体管。
技术介绍
在半导体制造中，随着超大规模集成电路的发展趋势，集成电路特征尺寸持续减小，为了适应更小的特征尺寸，金属-氧化物-半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，MOSFET)的沟道长度也相应不断缩短。然而，随着器件沟道长度的缩短，器件源极与漏极间的距离也随之缩短，因此栅极结构对沟道的控制能力随之变差，栅极电压夹断(pinchoff)沟道的难度也越来越大，使得亚阈值漏电(subthresholdleakage)现象，即所谓的短沟道效应(SCE：short-channeleffects)更容易发生。因此，为了更好的适应特征尺寸的减小，半导体工艺逐渐开始从平面MOSFET向具有更高功效的三维立体式的晶体管过渡，如鳍式场效应晶体管(FinFET)。FinFET中，栅极结构至少可以从两侧对超薄体(鳍部)进行控制，与平面MOSFET相比，栅极结构对沟道的控制能力更强，能够很好的抑制短沟道效应；且FinFET相对于其他器件，与现有集成电路制造具有更好的兼容性。
技术实现思路
本专利技术实施例解决的问题是提供一种半导体结构的形成方法、晶体管，提高位于图形密集区和图形稀疏区的隔离层顶面的高度一致性。为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种半导体结构的形成方法，包括提供基底，所述基底包括图形稀疏区和图形密集区，所述基底包括衬底、多个分立于所述图形稀疏区和图形密集区的所述衬底上的鳍部以及位于所述鳍部上的掩膜层；在所述鳍部露出的所述衬底上形成隔离材料膜，且所述隔离材料膜覆盖所述掩膜层的顶端；去除部分厚度的所述隔离材料膜，形成隔离材料层，所述隔离材料层露出部分厚度的所述掩膜层；形成所述隔离材料层后，去除所述掩膜层；去除所述掩膜层后，对所述隔离材料层进行刻蚀处理，形成隔离层，所述隔离层露出部分高度的所述鳍部，所述刻蚀处理的步骤包括：采用湿法刻蚀工艺对所述隔离材料层进行第一刻蚀。可选的，所述刻蚀处理的步骤还包括：在所述第一刻蚀之后，采用各向同性干法刻蚀工艺对初始隔离层进行第二刻蚀。可选的，进行所述第一刻蚀的过程中，所述图形稀疏区中的所述初始隔离层顶部至所述图形密集区中的所述初始隔离层顶部的距离小于1纳米。可选的，所述刻蚀处理的步骤还包括：去除所述掩膜层后，在所述第一刻蚀之前，采用各向同性干法刻蚀对所述隔离材料层进行第三刻蚀，去除部分厚度的所述隔离材料层，且剩余的所述隔离材料层的顶部高于所述鳍部的顶部。可选的，所述第一刻蚀的工艺参数包括：刻蚀溶液包括氟化氢溶液；所述氟化氢溶液中，氟化氢和水的体积比值为100至200；刻蚀溶液的流量为1500sccm至2500sccm。可选的，去除所述掩膜层的步骤中，所述图形密集区中的所述隔离材料层的顶部至所述图形稀疏区中的所述隔离材料层的顶部的距离小于6纳米。可选的，提供基底的步骤中，所述鳍部顶部和所述掩膜层之间还形成有衬垫氧化层；采用湿法刻蚀工艺对所述隔离材料层进行第一刻蚀的过程中，去除所述衬垫氧化层。可选的，在形成所述隔离层后，还包括：采用去离子水对所述隔离层和鳍部进行清洗处理。可选的，所述隔离材料层的材料为氧化硅。可选的，形成隔离材料层的步骤包括：对所述隔离材料膜进行平坦化处理，直至露出所述图形稀疏区的所述掩膜层的顶部；在所述平坦化处理后，采用各向同性干法刻蚀工艺去除部分厚度的所述隔离材料膜，形成所述隔离材料层，所述隔离材料层覆盖所述掩膜层的部分侧壁。可选的，所述各向同性干法刻蚀工艺包括：Certas刻蚀工艺或Siconi蚀刻工艺。可选的，所述各向同性干法刻蚀工艺为Certas刻蚀工艺，所述Certas刻蚀工艺的刻蚀气体为氟化氢。相应的，本专利技术实施例还提供一种晶体管，包括：采用前述形成方法形成的半导体结构。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下优点：本专利技术实施例所提供的半导体结构的形成方法中，去除部分厚度的所述隔离材料膜，形成露出部分厚度的所述掩膜层的隔离材料层，随后在去除所述掩膜层之后，对所述隔离材料层进行刻蚀处理，形成隔离层，所述隔离层露出部分高度的所述鳍部，所述刻蚀处理的步骤包括：采用湿法刻蚀工艺对所述隔离材料层进行第一刻蚀；其中，所述基底包括图形稀疏区和图形密集区，相应的，在去除部分厚度的所述隔离材料膜的过程中，受到负载效应的影响，使得所述图形密集区中的隔离材料层顶部通常会高于所述图形稀疏区中的隔离材料层顶部，因此，本专利技术实施例采用湿法刻蚀工艺刻蚀所述隔离材料层以形成隔离层，与各向同性干法刻蚀工艺相比，湿法刻蚀的过程中，刻蚀溶液能够及时带走反应产生的副产物，使得反应副产物不会对刻蚀过程造成阻碍，且因为与图形稀疏区相比，刻蚀溶液与图形密集区中的隔离材料层的接触面积更大，因此所述图形密集区中的所述隔离材料层的被刻蚀速率明显大于所述图形稀疏区中的所述隔离材料层的被刻蚀速率，这有利于抵消图形密集区和图形稀疏区中的隔离材料层的高度差，从而提高位于图形密集区和图形稀疏区的隔离层顶面的高度一致性，进而有利于优化了半导体结构的性能、提高半导体结构的性能的均一性。附图说明图1至图3是一种半导体结构的形成方法中各步骤对应的结构示意图；图4至图10是本专利技术半导体结构的形成方法一实施例中各步骤对应的结构示意图。具体实施方式由
技术介绍
可知，目前所形成的半导体结构仍有性能不佳的问题。现结合一种半导体结构的形成方法分析半导体结构性能不佳的原因。参考图1至图3，示出了一种半导体结构的形成方法中各步骤对应的结构示意图。参考图1，提供基底，所述基底包括衬底1、位于所述衬底1上的多个分立的鳍部2以及位于所述鳍部2上的掩膜层3；所述基底包括图形稀疏区I和图形密集区II，图形密集区II上的鳍部2分布密度高于图形稀疏区I中的鳍部2分布密度；在所述掩膜层3露出的所述衬底1上形成隔离材料层4，所述隔离材料层4覆盖所述基底。参考图2，采用平坦化处理对隔离材料层4进行处理，直至露出所述图形稀疏区I的所述掩膜层3的顶部；在所述平坦化处理后，去除部分厚度的所述隔离材料层4，形成初始隔离层5，所述初始隔离层5覆盖所述掩膜层3的部分侧壁；形成初始隔离层5后，去除所述掩膜层3。参考图3，去除所述掩膜层3后，刻蚀所述初始隔离层5，形成隔离层6，所述隔离层6覆盖所述鳍部2的部分侧壁。所述隔离材料层4的材料通常为氧化硅。对所述隔离材料层4进行平坦化处理的过程中，与所述图形密集区II相比，所述图形稀疏区I中的所述鳍部2的密集程度低，所述图形稀疏区I的隔离材料层4的被去除深度大于所述图形密集区II中的所述隔离材料层4的被去除深度，因此，露出所述图形稀疏区I的所述掩膜层3时，所述图形密集区II的所述掩膜层3仍被所述隔离材料层4覆盖。平坦化处理后，采用Certas刻蚀工艺刻蚀部分厚度的隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：/n提供基底，所述基底包括图形稀疏区和图形密集区，所述基底包括衬底、多个分立于所述图形稀疏区和图形密集区的所述衬底上的鳍部以及位于所述鳍部上的掩膜层；/n在所述鳍部露出的所述衬底上形成隔离材料膜，且所述隔离材料膜覆盖所述掩膜层的顶端；/n去除部分厚度的所述隔离材料膜，形成隔离材料层，所述隔离材料层露出部分厚度的所述掩膜层；/n形成所述隔离材料层后，去除所述掩膜层；/n去除所述掩膜层后，对所述隔离材料层进行刻蚀处理，形成隔离层，所述隔离层露出部分高度的所述鳍部，所述刻蚀处理的步骤包括：采用湿法刻蚀工艺对所述隔离材料层进行第一刻蚀。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：
提供基底，所述基底包括图形稀疏区和图形密集区，所述基底包括衬底、多个分立于所述图形稀疏区和图形密集区的所述衬底上的鳍部以及位于所述鳍部上的掩膜层；
在所述鳍部露出的所述衬底上形成隔离材料膜，且所述隔离材料膜覆盖所述掩膜层的顶端；
去除部分厚度的所述隔离材料膜，形成隔离材料层，所述隔离材料层露出部分厚度的所述掩膜层；
形成所述隔离材料层后，去除所述掩膜层；
去除所述掩膜层后，对所述隔离材料层进行刻蚀处理，形成隔离层，所述隔离层露出部分高度的所述鳍部，所述刻蚀处理的步骤包括：采用湿法刻蚀工艺对所述隔离材料层进行第一刻蚀。


2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述刻蚀处理的步骤还包括：在所述第一刻蚀之后，采用各向同性干法刻蚀工艺对初始隔离层进行第二刻蚀。


3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，进行所述第一刻蚀的过程中，所述图形稀疏区中的所述初始隔离层顶部至所述图形密集区中的所述初始隔离层顶部的距离小于1纳米。


4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述刻蚀处理的步骤还包括：去除所述掩膜层后，在所述第一刻蚀之前，采用各向同性干法刻蚀对所述隔离材料层进行第三刻蚀，去除部分厚度的所述隔离材料层，且剩余的所述隔离材料层的顶部高于所述鳍部的顶部。


5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一刻蚀的工艺参数包括：刻蚀溶液包括氟化氢溶液；所述氟化氢溶液中，氟化氢和水的体积比值为100至200；刻蚀溶液的流量为1500sccm至250...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鹏，渠汇，钱文明，吉利，唐睿智，刘佳磊，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31