System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 半导体结构的形成方法技术_技高网

半导体结构的形成方法技术

技术编号:44853668 阅读:2 留言:0更新日期:2025-04-01 19:46
一种半导体结构的形成方法,方法包括:在沟道露出的鳍部的侧壁和顶部形成第一保护层;对第一保护层露出的凸起部的侧壁进行横向刻蚀,使剩余凸起部的侧壁相对于鳍部的侧壁向内凹进;对第一保护层露出的凸起部的侧壁进行横向刻蚀之后,去除第一保护层;在沟槽中形成隔离结构,隔离结构的顶部低于凸起部的顶部;形成隔离结构之后,在沟槽的侧壁形成第二保护层,第二保护层覆盖鳍部的侧壁以及沟槽露出的凸起部侧壁。对沟槽露出的凸起部的侧壁进行横向刻蚀,使剩余凸起部的侧壁相对于鳍部的侧壁向内凹进之后,使第二保护层能够将同一垂直面上的鳍部侧壁和凸起部侧壁覆盖住,也增大了形成第二保护层的工艺窗口,从而提高了半导体结构的性能。

【技术实现步骤摘要】

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


技术介绍

1、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-semiconductor field-effect transistor,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(pinch off)沟道的难度也越来越大,使得亚阈值漏电(subthreshold leakage)现象,即所谓的短沟道效应(sce:short-channel effects)更容易发生。

2、因此,为了减小短沟道效应的影响,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

1、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,有利于进一步提高半导体结构的性能。

2、为解决上述问题,本专利技术提供一种半导体结构的形成方法,包括:提供基底,基底包括衬底和凸立于衬底顶部的凸起部,凸起部的顶部凸立有鳍部,鳍部的侧壁、凸起部的侧壁、以及衬底顶部围成沟槽;在沟道露出的鳍部的侧壁和顶部形成第一保护层;对第一保护层露出的凸起部的侧壁进行横向刻蚀,使剩余凸起部的侧壁相对于鳍部的侧壁向内凹进;对第一保护层露出的凸起部的侧壁进行横向刻蚀之后,去除第一保护层;在沟槽中形成隔离结构,隔离结构的顶部低于凸起部的顶部;形成隔离结构之后,在沟槽的侧壁形成第二保护层,第二保护层覆盖鳍部的侧壁以及沟槽露出的凸起部侧壁。

3、可选的,形成鳍部的步骤包括:提供基底材料层;在基底材料层的顶部形成鳍部材料层;对鳍部材料层和基底材料层进行图形化处理,将未被图形化的基底材料层作为衬底,将衬底顶部的剩余基底材料层作为凸起部,将凸起部顶部的剩余鳍部材料层作为鳍部。

4、可选的,形成第一保护层的步骤包括:在沟槽的侧壁和底部、以及鳍部的顶部形成第一保护材料层;去除沟槽底部以及凸起部侧壁的第一保护材料层,剩余的位于鳍部侧壁和顶部的第一保护材料层作为第一保护层。

5、可选的,第一保护层的材料包括含碳的有机物。

6、可选的,沿基底表面的法线方向,第一保护层的厚度为10纳米至40纳米。

7、可选的,对沟槽露出的凸起部的侧壁进行横向刻蚀的工艺包括湿法刻蚀工艺。

8、可选的,剩余凸起部的侧壁相对于鳍部的侧壁向内凹进的距离为1.5纳米至4纳米。

9、可选的,去除第一保护层的工艺包括灰化工艺。

10、可选的,在沟槽中形成隔离结构的步骤包括:在衬底顶部形成覆盖鳍部和凸起部的隔离材料层;对隔离材料层进行回刻蚀处理,露出鳍部的侧壁和部分凸起部的侧壁,剩余的位于沟槽中的隔离材料层作为隔离结构。

11、可选的,形成隔离材料层的工艺包括化学气相沉积工艺。

12、可选的,对隔离材料层进行回刻蚀处理的工艺包括干法刻蚀工艺。

13、可选的,在沟槽的侧壁形成第二保护层的步骤包括:在沟槽露出的鳍部侧壁和凸起部侧壁、鳍部的顶部、以及隔离结构的顶部形成第二保护材料层;去除隔离结构顶部和鳍部顶部的第二保护材料层,剩余的位于鳍部侧壁和凸起部侧壁的第二保护材料层作为第二保护层。

14、可选的,形成第二保护材料层的工艺包括原子层沉积工艺或化学气相沉积工艺。

15、可选的,去除隔离结构顶部和鳍部顶部的第二保护材料层的工艺包括干法刻蚀工艺。

16、可选的,第二保护层的材料包括多晶硅。

17、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:

18、本专利技术实施例提供一种半导体结构的形成方法,在沟道露出的鳍部的侧壁和顶部形成第一保护层,对第一保护层露出的凸起部的侧壁进行横向刻蚀,使剩余凸起部的侧壁相对于鳍部的侧壁向内凹进,在后续形成隔离结构的过程中,形成隔离结构的工艺会对沟槽露出的鳍部的侧壁造成部分消耗,由于剩余凸起部的侧壁相对于鳍部的侧壁向内凹进,形成隔离结构后的剩余鳍部的侧壁能够与凸起部的侧壁在同一垂直面上,也就意味着鳍部的侧壁和凸起部的侧壁垂直平滑,相应的,在后续形成第二保护层的过程中,第二保护层能够将同一垂直面上的鳍部侧壁和凸起部侧壁覆盖住,同时,在形成隔离结构后,剩余鳍部的侧壁能够与凸起部的侧壁在同一垂直面上,使相邻鳍部之间的沟槽尺寸、以及相邻凸起部之间的沟槽尺寸变大,相应的,在形成第二保护层的过程中,增大了形成第二保护层的工艺窗口,综上,对沟槽露出的凸起部的侧壁进行横向刻蚀,使剩余凸起部的侧壁相对于鳍部的侧壁向内凹进之后,使第二保护层能够将同一垂直面上的鳍部侧壁和凸起部侧壁覆盖住,也增大了形成第二保护层的工艺窗口,从而提高了半导体结构的性能。

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【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:

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,形成所述鳍部的步骤包括:提供基底材料层;在所述基底材料层的顶部形成鳍部材料层;对所述鳍部材料层和基底材料层进行图形化处理,将未被图形化的所述基底材料层作为所述衬底,将所述衬底顶部的剩余所述基底材料层作为所述凸起部,将所述凸起部顶部的剩余所述鳍部材料层作为所述鳍部。

3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述第一保护层的步骤包括:在所述沟槽的侧壁和底部、以及所述鳍部的顶部形成第一保护材料层;去除所述沟槽底部以及所述凸起部侧壁的第一保护材料层,剩余的位于所述鳍部侧壁和顶部的第一保护材料层作为所述第一保护层。

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,所述第一保护层的材料包括含碳的有机物。

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,沿所述基底表面的法线方向,所述第一保护层的厚度为10纳米至40纳米。

6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,对所述沟槽露出的凸起部的侧壁进行横向刻蚀的工艺包括湿法刻蚀工艺。

7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,剩余所述凸起部的侧壁相对于所述鳍部的侧壁向内凹进的距离为1.5纳米至4纳米。

8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,去除所述第一保护层的工艺包括灰化工艺。

9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在所述沟槽中形成隔离结构的步骤包括:在所述衬底顶部形成覆盖所述鳍部和凸起部的隔离材料层;对所述隔离材料层进行回刻蚀处理,露出所述鳍部的侧壁和部分凸起部的侧壁,剩余的位于所述沟槽中的隔离材料层作为所述隔离结构。

10.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述隔离材料层的工艺包括化学气相沉积工艺。

11.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,对所述隔离材料层进行回刻蚀处理的工艺包括干法刻蚀工艺。

12.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在所述沟槽的侧壁形成第二保护层的步骤包括:在所述沟槽露出的所述鳍部侧壁和凸起部侧壁、所述鳍部的顶部、以及所述隔离结构的顶部形成第二保护材料层;去除所述隔离结构顶部和鳍部顶部的第二保护材料层,剩余的位于所述鳍部侧壁和凸起部侧壁的第二保护材料层作为所述第二保护层。

13.如权利要求12所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述第二保护材料层的工艺包括原子层沉积工艺或化学气相沉积工艺。

14.如权利要求12所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,去除所述隔离结构顶部和鳍部顶部的第二保护材料层的工艺包括干法刻蚀工艺。

15.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第二保护层的材料包括多晶硅。

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【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:

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,形成所述鳍部的步骤包括:提供基底材料层;在所述基底材料层的顶部形成鳍部材料层;对所述鳍部材料层和基底材料层进行图形化处理,将未被图形化的所述基底材料层作为所述衬底,将所述衬底顶部的剩余所述基底材料层作为所述凸起部,将所述凸起部顶部的剩余所述鳍部材料层作为所述鳍部。

3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述第一保护层的步骤包括:在所述沟槽的侧壁和底部、以及所述鳍部的顶部形成第一保护材料层;去除所述沟槽底部以及所述凸起部侧壁的第一保护材料层,剩余的位于所述鳍部侧壁和顶部的第一保护材料层作为所述第一保护层。

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,所述第一保护层的材料包括含碳的有机物。

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,沿所述基底表面的法线方向,所述第一保护层的厚度为10纳米至40纳米。

6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,对所述沟槽露出的凸起部的侧壁进行横向刻蚀的工艺包括湿法刻蚀工艺。

7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,剩余所述凸起部的侧壁相对于所述鳍部的侧壁向内凹进的距离为1.5纳米至4纳米。

8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,去除所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵振阳宋佳纪世良
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:

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