[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>: 201610662636.1
• 申請(qǐng)日: 2016-08-12
• 公開（公告）號(hào): CN107731917B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝欣云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）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(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L21/336;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: 高靜;吳敏

一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其中形成方法包括：形成襯底，襯底上具有第一鰭部和第二鰭部；形成第一隔離結(jié)構(gòu)和第二隔離結(jié)構(gòu)；形成具有第一開口的停止層；形成第二開口，所述第二開口的尺寸大于第一開口的尺寸；形成犧牲層；露出第二隔離結(jié)構(gòu)；回刻第二隔離結(jié)構(gòu)；減薄犧牲層；形成柵極結(jié)構(gòu)和偽柵結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所形成的第二開口，在鰭部延伸方向上，尺寸大于所述第一開口；通過填充第二開口形成犧牲層。在刻蝕第二隔離結(jié)構(gòu)的過程中，犧牲層能夠有效避免第一隔離結(jié)構(gòu)在回刻過程中受到損傷，能夠有效提高第一隔離結(jié)構(gòu)上偽柵結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有利于后續(xù)半導(dǎo)體工藝的進(jìn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及一種半導(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)提出了鰭式場效應(yīng)晶體管(Fin FET)，鰭式場效應(yīng)晶體管是一種常見的多柵器件。鰭式場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)包括：位于半導(dǎo)體襯底表面的鰭部和隔離層，所述隔離層覆蓋部分所述鰭部的側(cè)壁，且隔離層表面低于鰭部頂部；位于隔離層表面、以及鰭部的頂部和側(cè)壁表面的柵極結(jié)構(gòu)；位于所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的鰭部內(nèi)的源區(qū)和漏區(qū)。

隨著半導(dǎo)體器件尺寸的不斷縮小，相鄰鰭部之間的距離隨之減小，形成位于相鄰鰭部之間的隔離層的工藝難度增大，從而影響了所形成鰭式場效應(yīng)晶體管的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，以提高鰭式場效應(yīng)晶體管的性能。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：

形成襯底，所述襯底上具有多個(gè)相互平行的第一鰭部以及多個(gè)相互平行的第二鰭部，所述第二鰭部位于第一鰭部的延伸方向上；形成位于所述第一鰭部和所述第二鰭部之間的第一隔離結(jié)構(gòu)，以及位于所述相鄰第一鰭部之間和相鄰所述第二鰭部之間的第二隔離結(jié)構(gòu)，所述第一隔離結(jié)構(gòu)的頂部表面、所述第二隔離結(jié)構(gòu)的頂部表面與所述第一鰭部和所述第二鰭部的頂部表面齊平；形成具有第一開口的停止層，所述停止層覆蓋所述第一鰭部、第二鰭部以及所述第二隔離結(jié)構(gòu)的頂部表面，所述第一開口露出所述第一隔離結(jié)構(gòu)的頂部表面；去除靠近所述第一開口的部分停止層，形成第二開口，在第一鰭部和第二鰭部延伸方向上，所述第二開口的尺寸大于第一開口的尺寸；填充所述第二開口，形成位于所述第一隔離結(jié)構(gòu)上的犧牲層；去除所述停止層，露出所述第二隔離結(jié)構(gòu)；回刻所述第二隔離結(jié)構(gòu)，露出所述第一鰭部和所述第二鰭部的部分側(cè)壁表面；在回刻所述第二隔離結(jié)構(gòu)的過程中，減薄所述犧牲層；在所述第一鰭部和所述第二鰭部上分別形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)橫跨所述第一鰭部和所述第二鰭部并覆蓋所述第一鰭部和所述第二鰭部頂部和側(cè)壁的部分表面；在形成所述柵極結(jié)構(gòu)的過程中，在所述第一隔離結(jié)構(gòu)上形成偽柵結(jié)構(gòu)。

可選的，形成停止層的步驟中，所述停止層的材料包括氮化硅。

可選的，形成停止層的步驟中，所述停止層的厚度在10nm到100nm范圍內(nèi)。

可選的，去除靠近所述第一開口的部分停止層以形成第二開口的步驟包括：沿鰭部延伸方向，去除所述停止層的厚度在10nm到100nm范圍內(nèi)。

可選的，形成第二開口的步驟包括：采用濕法刻蝕的方式去除靠近所述第一開口的部分停止層，形成所述第二開口。

可選的，采用濕法刻蝕的方式形成第二開口的步驟包括：采用磷酸濕法刻蝕工藝去除靠近所述第一開口的部分停止層，形成所述第二開口。