[發明專利]半導體結構的形成方法

有效

• 申請號: 201310398623.4
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN104425275B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 三重野文健
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底具有第一區域和第二區域；

在所述半導體襯底表面形成犧牲層、位于所述犧牲層表面的掩膜層、位于所述掩膜層表面的光刻膠層，所述光刻膠層覆蓋部分掩膜層，所述犧牲層與掩膜層的總厚度與后續形成的第一鰭部和第二鰭部的厚度相同；

在所述光刻膠層側壁表面形成側墻，位于所述光刻膠層一側的側墻位于半導體襯底的第一區域上方，位于所述光刻膠層的另一側側墻位于半導體襯底的第二區域上方，所述側墻的寬度定義了后續形成的第一鰭部和第二鰭部的寬度；

去除所述光刻膠層；

以所述側墻為掩膜，刻蝕所述掩膜層和犧牲層至半導體襯底表面，在第一區域上形成第一偽鰭部，所述第一偽鰭部包括位于第一區域上的第一部分犧牲層和所述第一部分犧牲層頂部的第一部分掩膜層，在第二區域表面形成第二偽鰭部，所述第二偽鰭部包括位于第二區域上的第二部分犧牲層和所述第二部分犧牲層頂部的第二部分掩膜層；

去除所述側墻；

在所述半導體襯底表面形成絕緣材料層，所述絕緣材料層的表面與第一偽鰭部、第二偽鰭部的頂面齊平；

去除所述第一偽鰭部，形成第一凹槽；

在所述第一凹槽內填充第一半導體材料，形成第一鰭部，所述第一鰭部的頂面與絕緣材料層頂面齊平；

去除所述第二偽鰭部，形成第二凹槽；

在所述第二凹槽內填充第二半導體材料層，形成第二鰭部，所述第二鰭部的頂面與絕緣材料層頂面齊平；

刻蝕所述絕緣材料層形成絕緣層，所述絕緣層的表面低于第一鰭部、第二鰭部的頂面；在所述第一區域上的絕緣層表面形成橫跨并覆蓋部分第一鰭部的第一柵極結構；在所述第二區域上的絕緣層表面形成橫跨并覆蓋部分第二鰭部的第二柵極結構；在所述第一柵極結構兩側的第一鰭部內形成第一源/漏極；在所述第二柵極結構兩側的第二鰭部內形成第二源/漏極。

2.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述側墻的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、氮碳化硅中的一種或多種；所述掩膜層的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、氮碳化硅、無定形硅中的一種或多種，掩膜層的材料與側墻的材料不同；所述犧牲層的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、氮碳化硅、無定形硅中的一種或多種，所述犧牲層的材料與掩膜層的材料不同。

3.根據權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述犧牲層的材料為氮化硅，所述掩膜層的材料為無定形硅，所述側墻的材料為氧化硅。

4.根據權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，還包括：在形成所述絕緣材料層之后，在所述第一偽鰭部和第二偽鰭部頂部表面形成保護層。

5.根據權利要求4所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述保護層的方法為氧化工藝。

6.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，去除所述第一偽鰭部，形成第一凹槽的方法包括：在所述第二區域上方形成覆蓋部分絕緣材料層和第二偽鰭部的第二硬掩膜層，采用濕法刻蝕工藝去除所述第一偽鰭部，在半導體襯底的第一區域表面形成第一凹槽。

7.根據權利要求6所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第二硬掩膜層的材料為氮化硅。

8.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，采用選擇性沉積工藝在所述第一凹槽內填充第一半導體材料。

9.根據權利要求8所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一半導體材料的材料為Si、GaAs或GaN。

10.根據權利要求9所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一鰭部內摻雜有N型離子，所述N型離子至少包括P、As、Sb中的一種離子。

11.根據權利要求10所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，對所述第一鰭部進行摻雜的方法為原位摻雜工藝。