[發明專利]半導體結構的形成方法

有效

• 申請號: 201410425882.6
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN105448696B
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 蔣莉
• 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: H01L21/304
• 分類號: H01L21/304
• 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;吳敏

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；

在所述半導體襯底上形成至少一個隔離結構；

在所述隔離結構兩側的半導體襯底內形成凹槽；

在所述凹槽內填充滿半導體材料層，且半導體材料層高于所述半導體襯底，所述高于半導體襯底的半導體材料層呈分立結構；

在所述半導體襯底、隔離結構、半導體材料層上形成連接層，將呈分立結構的所述半導體材料層進行連接并防止半導體材料層在后續的化學機械研磨過程中斷裂，從而避免化學機械研磨后凹槽內剩余的半導體材料層低于半導體襯底；

采用化學機械研磨的方法去除高于所述半導體襯底的半導體材料層和連接層，所述化學機械研磨包括粗研磨和精研磨，采用粗研磨去除高于所述半導體襯底的半導體材料層的上部分；

采用精研磨去除高于所述半導體襯底的半導體材料層的下部分。

2.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，去除高于半導體襯底的半導體材料層后，還包括下列步驟：對所述半導體材料層進行P型摻雜或N型摻雜。

3.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，

所述半導體襯底包括PMOS區域和NMOS區域；

所述隔離結構包括PMOS區域的隔離結構和NMOS區域的隔離結構；

所述凹槽包括PMOS區域的凹槽和NMOS區域的凹槽；

所述半導體材料層包括PMOS區域的半導體材料層和NMOS區域的半導體材料層；

去除高于半導體襯底的半導體材料層后，還包括下列步驟：

對PMOS區域的半導體材料層進行P型摻雜，對NMOS區域的半導體材料層進行N型摻雜。

4.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述半導體材料層為鍺。

5.如權利要求4所述的形成方法，其特征在于，形成半導體材料層的方法為選擇性外延生長。

6.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述連接層的材料為氧化硅或氮化硅。

7.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述粗研磨和精研磨的研磨液的PH值為大于等于7且小于等于13。

8.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述粗研磨中的研磨顆粒在研磨液中的質量百分比為大于等于0.5％且小于等于5％。

9.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述粗研磨中的研磨顆粒的平均直徑為大于等于30納米且小于等于150納米。

10.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述粗研磨中的研磨顆粒的莫氏硬度為大于等于2且小于等于6，所述研磨顆粒中包括二氧化硅顆粒或者氧化鈰顆粒的一種或者兩種。

11.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述粗研磨的研磨液中包括第一鹵素氧化劑。

12.如權利要求11所述的形成方法，其特征在于，所述第一鹵素氧化劑包括溴酸鹽、亞溴酸鹽、次溴酸鹽中的一種或者多種，或者為氯酸鹽、亞氯酸鹽、次氯酸鹽、高氯酸鹽中的一種或者多種，或者為碘酸鹽、次碘酸鹽、高碘酸鹽中的一種或者多種。

13.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述粗研磨的研磨壓力為大于等于1磅/平方英寸且小于等于3磅/平方英寸，并使研磨頭的轉速為大于等于30轉/分鐘且小于等于90轉/分鐘。

14.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述半導體材料層的下部分高于所述半導體襯底200～400埃。

15.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述精研磨中的研磨顆粒在研磨液中的質量百分比為大于等于0.25％且小于等于2％。