[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410339403.9
• 申請(qǐng)日: 2014-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN105261566B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336;H01L21/02;H01L21/28
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 應(yīng)戰(zhàn);駱蘇華

一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供襯底；在所述襯底表面形成鰭部；在所述襯底表面形成隔離層，所述隔離層的表面低于鰭部的頂部表面，且所述隔離層覆蓋部分鰭部的側(cè)壁表面；在形成所述隔離層之后，對(duì)所述鰭部進(jìn)行非晶化處理，使所述鰭部?jī)?nèi)位于側(cè)壁表面和頂部表面的區(qū)域形成非晶化區(qū)；在所述非晶化處理之后，采用氧化工藝對(duì)所述非晶化區(qū)進(jìn)行氧化，在所述鰭部的側(cè)壁和頂部表面形成氧化層。所形成的氧化層的厚度均勻，因此所形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提高、性能改善。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體器件朝著更高的元件密度，以及更高的集成度的方向發(fā)展。晶體管作為最基本的半導(dǎo)體器件目前正被廣泛應(yīng)用，因此隨著半導(dǎo)體器件的元件密度和集成度的提高，平面晶體管的柵極尺寸也越來(lái)越短，傳統(tǒng)的平面晶體管對(duì)溝道電流的控制能力變?nèi)酰a(chǎn)生短溝道效應(yīng)，產(chǎn)生漏電流，最終影響半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。

為了克服晶體管的短溝道效應(yīng)，抑制漏電流，現(xiàn)有技術(shù)提出了鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Fin FET)。鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管是一種常見的多柵器件。

如圖1所示，是一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的立體結(jié)構(gòu)示意圖，包括：半導(dǎo)體襯底100；位于半導(dǎo)體襯底100表面的鰭部101；位于半導(dǎo)體襯底100表面的隔離層102，所述隔離層102覆蓋部分所述鰭部101的側(cè)壁，且隔離層102表面低于鰭部101頂部；位于隔離層102表面、以及鰭部101的頂部和側(cè)壁表面的柵極結(jié)構(gòu)103；位于所述柵極結(jié)構(gòu)103兩側(cè)的鰭部101內(nèi)的源區(qū)104a和漏區(qū)104b。

然而，現(xiàn)有技術(shù)所形成的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管性能不穩(wěn)定、可靠性較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，所形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形貌良好、性能改善。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供襯底；在所述襯底表面形成鰭部；在所述襯底表面形成隔離層，所述隔離層的表面低于鰭部的頂部表面，且所述隔離層覆蓋部分鰭部的側(cè)壁表面；在形成所述隔離層之后，對(duì)所述鰭部進(jìn)行非晶化處理，使所述鰭部?jī)?nèi)位于側(cè)壁表面和頂部表面的區(qū)域形成非晶化區(qū)；在所述非晶化處理之后，采用氧化工藝對(duì)所述非晶化區(qū)進(jìn)行氧化，在所述鰭部的側(cè)壁和頂部表面形成氧化層。

可選的，所述非晶化處理工藝為等離子體處理工藝，所述等離子處理工藝的處理氣體為氮?dú)狻鍤饣虻獨(dú)夂蜌鍤獾幕旌蠚怏w。

可選的，所述等離子處理工藝的參數(shù)包括：氬氣的流量為1000sccm～10000sccm，氮?dú)饬髁繛?000sccm～10000sccm，氣壓為1torr～10torr，功率為50W～500W。

可選的，所述處理氣體為氮?dú)夂蜌鍤獾幕旌蠚怏w時(shí)，所述氮?dú)夂蜌鍤獾臍怏w比例為1:1～1:10。

可選的，所述非晶化處理工藝為采用通入臭氧的水溶液對(duì)鰭部的側(cè)壁和頂部表面進(jìn)行處理。

可選的，所述通入臭氧的水溶液中，臭氧在水中的濃度為5ppm～50ppm。

可選的，采用通入臭氧的水溶液對(duì)鰭部表面進(jìn)行處理的方法為噴淋、沖洗或浸漬。

可選的，所述非晶化處理工藝為鈍化注入處理，所述鈍化注入處理所注入的離子為鍺離子、硅離子或鍺離子和硅離子的混合。

可選的，所述鈍化注入處理注入離子的能量小于或等于1KeV，劑量為1E14atoms/cm²～1E17atoms/cm²。

可選的，所述鈍化注入處理注入離子的能量小于或等于0.5KeV。

可選的，所述非晶化區(qū)的厚度為5埃～15埃。