[發(fā)明專利]半導體結構及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610133540.6
• 申請日: 2016-03-09
• 公開（公告）號: CN107180861B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 周飛
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: H01L29/70
• 分類號: H01L29/70;H01L21/328
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 高靜;吳敏

一種半導體結構及其形成方法，所述方法包括：提供襯底，包括第一區(qū)域、環(huán)繞第一區(qū)域且與第一區(qū)域相鄰的第二區(qū)域，以及環(huán)繞第二區(qū)域且與第二區(qū)域相鄰的第三區(qū)域；刻蝕襯底，形成鰭部，第一區(qū)域的鰭部密度大于第二區(qū)域和第三區(qū)域的鰭部密度；在第一區(qū)域的鰭部內(nèi)形成垂直于所述襯底表面方向的剖面形狀為U形的第一開口；在第一開口中形成第一連接層。由于第一區(qū)域的鰭部密度較大，鰭部與鰭部之間的距離較小，本發(fā)明通過形成垂直于所述襯底表面方向的剖面形狀為U形的第一連接層，避免所述第一連接層因側壁具有凸出形貌而發(fā)生互相連接，從而避免所述第一連接層的形貌對雙極結型晶體管的性能穩(wěn)定性造成不良影響，進而提高半導體器件的電學性能。

技術領域

本發(fā)明涉及半導體領域，尤其涉及一種半導體結構及其形成方法。

背景技術

隨著半導體芯片的運用越來越廣泛，導致半導體芯片受到靜電損傷的因素也越來越多。在現(xiàn)有的芯片設計中，常采用靜電放電(ESD，Electrostatic Discharge)保護電路以減少芯片損傷?，F(xiàn)有的靜電放電保護電路的設計和應用包括：柵接地的N型場效應晶體管(Gate Grounded NMOS，簡稱GGNMOS)保護電路、可控硅(Silicon Controlled Rectifier，簡稱SCR)保護電路、橫向擴散場效應晶體管(Laterally Diffused MOS，簡稱LDMOS)保護電路、雙極結型晶體管(Bipolar Junction Transistor，簡稱BJT)保護電路等。

隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展趨勢，集成電路特征尺寸持續(xù)減小。平面柵接地的雙極結型晶體管已無法滿足技術需求，逐漸開始向具有更高功效的三維立體式的晶體管過渡，如引入鰭式場效應晶體管。

但是，即使在雙極結型晶體管中引入了鰭式場效應晶體管，現(xiàn)有技術的半導體器件的電學性能依舊較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是提供一種半導體結構及其形成方法，提高半導體器件的電學性能。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種半導體結構的形成方法。包括如下步驟：提供襯底，所述襯底包括第一區(qū)域、環(huán)繞所述第一區(qū)域且與所述第一區(qū)域相鄰的第二區(qū)域，以及環(huán)繞所述第二區(qū)域且與所述第二區(qū)域相鄰的第三區(qū)域，所述第一區(qū)域用于形成發(fā)射極，所述第二區(qū)域用于形成基極，所述第三區(qū)域用于形成集電極；刻蝕所述襯底，形成鰭部，所述第一區(qū)域的鰭部密度大于所述第二區(qū)域和第三區(qū)域的鰭部密度；在所述第一區(qū)域的鰭部內(nèi)形成第一開口，所述第一開口垂直于所述襯底表面方向的剖面形狀為U形；在所述第一開口中形成第一連接層；對所述第一連接層進行離子摻雜，以形成發(fā)射極；在第二區(qū)域的鰭部內(nèi)形成基極；在第三區(qū)域的鰭部內(nèi)形成集電極。

可選的，形成所述鰭部后，在所述第一區(qū)域的鰭部內(nèi)形成第一開口之前，還包括：在所述第一區(qū)域以及第二區(qū)域的襯底內(nèi)形成第一阱區(qū)；在所述第三區(qū)域的襯底內(nèi)形成第二阱區(qū)，所述第二阱區(qū)的摻雜類型與所述第一阱區(qū)的摻雜類型不同。

可選的，所述第一阱區(qū)為N型阱區(qū)，所述第二阱區(qū)為P型阱區(qū)。

可選的，所述第一連接層的材料為SiC或SiCP。

可選的，在所述第一區(qū)域的鰭部內(nèi)形成第一開口的步驟中，在所述第二區(qū)域的鰭部內(nèi)形成第二開口；在所述第一開口中形成第一連接層的步驟中，在所述第二開口中形成第二連接層；在形成所述第一連接層和第二連接層之后，對所述第一連接層進行離子摻雜之前，還包括：在所述第三區(qū)域的鰭部內(nèi)形成第三開口；在所述第三開口中形成第三連接層。

可選的，所述第二開口垂直于所述襯底表面方向的剖面形狀為U形；所述第二連接層的材料為SiC或SiCP。

可選的，所述第三開口垂直于所述襯底表面方向的剖面形狀為Sigma形；所述第三連接層的材料為SiGe或SiGeB。