半导体结构及其形成方法技术

一种半导体结构及其形成方法，包括：衬底，衬底上具有若干相互分立的第一鳍部和第二鳍部，第一鳍部包括第一隔离区，第二鳍部包括第二隔离区；位于第一鳍部内的若干第一源漏掺杂层，第一源漏掺杂层内具有第一源漏离子；位于第二鳍部内的若干第二源漏掺杂层，第二源漏掺杂层内具有第二源漏离子，第一源漏离子与第二源漏离子的电学类型相反；位于第一隔离区内的第一隔离结构，第一隔离结构为第一鳍部提供第一应力；位于第二隔离区内的第二隔离结构，第二隔离结构为第二鳍部提供第二应力，第一应力和第二应力的应力类型相反。通过应力类型相反的第一应力和第二应力，同时满足不同类型晶体管结构的应力需求，使得最终形成的半导体结构的性能提升。的性能提升。的性能提升。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

技术介绍

[0002]随着半导体器件集成度的提高，晶体管的关键尺寸不断缩小。然而，随着晶体管尺寸的急剧减小，栅介质层厚度与工作电压不能相应改变使抑制短沟道效应的难度加大，使晶体管的沟道漏电流增大。
[0003]鳍式场效应晶体管(Fin Field
‑
Effect Transistor，FinFET)的栅极成类似鱼鳍的叉状3D架构。FinFET的沟道凸出衬底表面形成鳍部，栅极覆盖鳍部的顶面和侧壁，从而使反型层形成在沟道各侧上，可于鳍部的两侧控制电路的接通与断开。这种设计能够增加栅极对沟道区的控制，从而能够很好地抑制晶体管的短沟道效应。然而，鳍式场效应晶体管仍然存在短沟道效应。
[0004]此外，为了进一步减小短沟道效应对半导体器件的影响，降低沟道漏电流。半导体
引入了应变硅技术，应变硅技术的方法包括：在栅极结构两侧的鳍部中形成凹槽；通过外延生长工艺在所述凹槽中形成源漏掺杂区。
[0005]为了防止不同晶体管的源漏掺杂区相互连接，需要在鳍部中形成隔离层，同时为了减小隔离层的面积，提高所形成半导体结构的集成度。现有技术引入了SDB(Single Diffusion Break)技术。
[0006]然而，现有方法在形成半导体结构的过程中仍存在诸多问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术解决的技术问题是提供一种半导体结构及其形成方法，能够有效提升最终形成的半导体结构的性能。
[0008]为解决上述问题，本专利技术提供一种半导体结构，包括：衬底，所述衬底上具有若干相互分立的第一鳍部和第二鳍部，所述第一鳍部包括第一隔离区，所述第二鳍部包括第二隔离区；位于所述第一鳍部内的若干第一源漏掺杂层，所述第一源漏掺杂层内具有第一源漏离子；位于所述第二鳍部内的若干第二源漏掺杂层，所述第二源漏掺杂层内具有第二源漏离子，所述第一源漏离子与所述第二源漏离子的电学类型相反；位于所述第一隔离区内的第一隔离结构，所述第一隔离结构为所述第一鳍部提供第一应力；位于所述第二隔离区内的第二隔离结构，所述第二隔离结构为所述第二鳍部提供第二应力，所述第一应力和所述第二应力的应力类型相反。
[0009]可选的，还包括：位于所述衬底上的若干第二栅极结构，所述第二栅极结构横跨所述第一鳍部和所述第二鳍部；所述第一源漏掺杂层位于相邻的所述第一隔离结构和所述第二栅极结构之间，或相邻的所述第二栅极结构之间；所述第二源漏掺杂层位于相邻的所述第二隔离结构和所述第二栅极结构之间，或相邻的所述第二栅极结构之间；位于所述衬底上的介质层，所述介质层覆盖所述第二栅极结构的侧壁。
[0010]可选的，所述第一源漏离子包括N型离子或P型离子；所述第二源漏离子包括P型离子或N型离子。
[0011]可选的，当所述第一源漏离子为N型离子，所述第二源漏离子为P型离子时，所述第一应力为拉应力，所述第二应力为压应力；当所述第一源漏离子为P型离子，所述第二源漏离子为N型离子时，所述第一应力为压应力，所述第二应力为拉应力。
[0012]可选的，所述第一隔离结构的材料和所述第二隔离结构的材料不同。
[0013]可选的，所述第一隔离结构的材料包括氧化硅或氮化硅。
[0014]可选的，所述第二隔离结构的材料包括氧化硅或氮化硅。
[0015]相应的，本专利技术还提供了一种半导体结构形成的方法，包括：提供衬底，所述衬底上具有若干相互分立的第一鳍部和若干相互分立第二鳍部，所述第一鳍部包括第一隔离区，所述第二鳍部包括第二隔离区；在所述第一鳍部内形成若干第一源漏掺杂层，所述第一源漏掺杂层内具有第一源漏离子；在所述第二鳍部内形成若干第二源漏掺杂层，所述第二源漏掺杂层内具有第二源漏离子，所述第一源漏离子与所述第二源漏离子的电学类型相反；在所述第一隔离区内形成第一隔离结构，所述第一隔离结构为所述第一鳍部提供第一应力；在所述第二隔离区内形成第二隔离结构，所述第二隔离结构为所述第二鳍部提供第二应力，所述第一应力和所述第二应力的应力类型相反。
[0016]可选的，所述第一隔离结构和所述第二隔离结构的形成方法包括：在所述衬底上形成第一栅极结构，所述第一栅极结构横跨所述第一隔离区和所述第二隔离区；在所述衬底上形成介质层，所述介质层覆盖所述第一栅极结构的侧壁；去除位于所述第一鳍部上的第一栅极结构以及部分所述第一隔离区，在所述介质层和所述第一隔离区内形成第一开口；在所述第一开口内形成所述第一隔离结构；去除位于所述第二鳍部上的第一栅极结构以及部分所述第二隔离区，在所述介质层和所述第二隔离区内形成第二开口；在所述第二开口内形成所述第二隔离结构。
[0017]可选的，在形成所述第一栅极结构的过程中，还包括：在所述衬底上形成若干第二栅极结构，所述第二栅极结构横跨所述第一鳍部和所述第二鳍部；所述第一源漏掺杂层位于相邻的所述第一栅极结构和所述第二栅极结构之间，或相邻的所述第二栅极结构之间；所述第二源漏掺杂层位于相邻的所述第一栅极结构和所述第二栅极结构之间，或相邻的所述第二栅极结构之间。
[0018]可选的，在形成所述第一栅极结构和所述第二栅极结构之前，还包括：在所述衬底上形成第一伪栅结构，所述第一伪栅结构横跨所述第一隔离区和所述第二隔离区；在所述衬底上形成若干第二伪栅结构，所述第二伪栅结构横跨所述第一鳍部和所述第二鳍部。
[0019]可选的，所述第一源漏掺杂层与所述第二源漏掺杂层形成方法包括：以所述第一伪栅结构和所述第二伪栅结构为掩膜刻蚀所述第一鳍部，在所述第一鳍部内形成若干第一源漏开口；以所述第一伪栅结构和所述第二伪栅结构为掩膜刻蚀所述第二鳍部，在所述第二鳍部内形成若干第二源漏开口；在所述第一源漏开口内形成所述第一源漏掺杂层；在所述第二源漏开口内形成所述第二源漏掺杂层。
[0020]可选的，所述介质层的形成方法包括：在所述衬底上形成初始介质层，所述初始介质层覆盖所述第一源漏掺杂层、第二源漏掺杂层、第一伪栅结构以及第二伪栅结构；对所述初始介质层进行平坦化处理，直至暴露出所述第一伪栅结构和所述第二伪栅结构的顶部表
面为止，形成所述介质层。
[0021]可选的，所述第一栅极结构和所述第二栅极结构的形成方法包括：去除所述第一伪栅结构，在所述介质层内形成第一栅极开口；去除所述第二伪栅结构，在所述介质层内形成第二栅极开口；在所述第一栅极开口内形成第一栅极结构；在所述第二栅极开口内形成所述第二栅极结构。
[0022]可选的，所述第一源漏离子包括N型离子或P型离子；所述第二源漏离子包括P型离子或N型离子。
[0023]可选的，当所述第一源漏离子为N型离子，所述第二源漏离子为P型离子时，所述第一应力为拉应力，所述第二应力为压应力；当所述第一源漏离子为P型离子，所述第二源漏离子为N型离子时，所述第一应力为压应力，所述第二应力为拉应力。
[0024]可选的，所述第一隔离结构的材料和所述第二隔离结构的材料不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：衬底，所述衬底上具有若干相互分立的第一鳍部和第二鳍部，所述第一鳍部包括第一隔离区，所述第二鳍部包括第二隔离区；位于所述第一鳍部内的若干第一源漏掺杂层，所述第一源漏掺杂层内具有第一源漏离子；位于所述第二鳍部内的若干第二源漏掺杂层，所述第二源漏掺杂层内具有第二源漏离子，所述第一源漏离子与所述第二源漏离子的电学类型相反；位于所述第一隔离区内的第一隔离结构，所述第一隔离结构为所述第一鳍部提供第一应力；位于所述第二隔离区内的第二隔离结构，所述第二隔离结构为所述第二鳍部提供第二应力，所述第一应力和所述第二应力的应力类型相反。2.如权利要求1所述半导体结构，其特征在于，还包括：位于所述衬底上的若干第二栅极结构，所述第二栅极结构横跨所述第一鳍部和所述第二鳍部；所述第一源漏掺杂层位于相邻的所述第一隔离结构和所述第二栅极结构之间，或相邻的所述第二栅极结构之间；所述第二源漏掺杂层位于相邻的所述第二隔离结构和所述第二栅极结构之间，或相邻的所述第二栅极结构之间；位于所述衬底上的介质层，所述介质层覆盖所述第二栅极结构的侧壁。3.如权利要求1所述半导体结构，其特征在于，所述第一源漏离子包括N型离子或P型离子；所述第二源漏离子包括P型离子或N型离子。4.如权利要求3所述半导体结构，其特征在于，当所述第一源漏离子为N型离子，所述第二源漏离子为P型离子时，所述第一应力为拉应力，所述第二应力为压应力；当所述第一源漏离子为P型离子，所述第二源漏离子为N型离子时，所述第一应力为压应力，所述第二应力为拉应力。5.如权利要求1所述半导体结构，其特征在于，其特征在于，所述第一隔离结构的材料和所述第二隔离结构的材料不同。6.如权利要求5所述半导体结构，其特征在于，所述第一隔离结构的材料包括氧化硅或氮化硅。7.如权利要求5所述半导体结构，其特征在于，所述第二隔离结构的材料包括氧化硅或氮化硅。8.一种半导体结构形成的方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底上具有若干相互分立的第一鳍部和若干相互分立第二鳍部，所述第一鳍部包括第一隔离区，所述第二鳍部包括第二隔离区；在所述第一鳍部内形成若干第一源漏掺杂层，所述第一源漏掺杂层内具有第一源漏离子；在所述第二鳍部内形成若干第二源漏掺杂层，所述第二源漏掺杂层内具有第二源漏离子，所述第一源漏离子与所述第二源漏离子的电学类型相反；在所述第一隔离区内形成第一隔离结构，所述第一隔离结构为所述第一鳍部提供第一应力；在所述第二隔离区内形成第二隔离结构，所述第二隔离结构为所述第二鳍部提供第二应力，所述第一应力和所述第二应力的应力类型相反。
9.如权利要求8所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一隔离结构和所述第二隔离结构的形成方法包括：在所述衬底上形成第一栅极结构，所述第一栅极结构横跨所述第一隔离区和所述第二隔离区；在所述衬底上形成介质层，所述介质层覆盖所述第一栅极结构的侧壁；去除位于所述第一鳍部上的第一栅极结构以及部分所述第一隔离区，在所述介质层和所述第一隔离区内形成第一开口；在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：何子芳，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：