[發明專利]半導體結構及其形成方法

在審

• 申請號: 201610788925.6
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN107799418A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（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: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78;H01L29/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 徐文欣,吳敏

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

形成基底，所述基底中具有隔離凹槽，所述隔離凹槽之間的基底中具有摻雜離子；

形成覆蓋所述隔離凹槽側壁和所述基底頂部表面的保護層；

在所述隔離凹槽中形成隔離結構，在形成所述隔離結構的過程中，所述摻雜離子在所述保護層中的擴散速率小于在所述隔離結構中的擴散速率。

2.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述保護層的步驟包括：形成覆蓋所述隔離凹槽側壁和所述基底頂部表面的初始保護層；通過第二離子注入在所述初始保護層中注入保護離子，形成保護層。

3.如權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成隔離結構之前，所述初始保護層的材料為非晶硅。

4.如權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述初始保護層的工藝包括化學氣相沉積工藝；形成所述初始保護層的反應物包括：SiH₄；形成所述初始保護層的工藝參數包括：SiH₄的流量為10sccm～800sccm；反應溫度為260℃～500℃，氣體壓強為0.01Torr～10Torr。

5.如權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述保護離子為碳離子或氮離子。

6.如權利要求5所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，對所述初始保護層進行第二離子注入的工藝參數包括：注入劑量為1.0E14atoms/cm²～1.0E17atoms/cm²；注入能量為1KeV～35KeV，注入角度為0°～20°。

7.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述保護層的厚度為15埃～50埃。

8.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述基底的步驟包括：提供初始基底；對所述初始基底進行第一離子注入，在所述初始基底中注入摻雜離子；對所述初始基底進行刻蝕，形成基底和位于所述基底中的隔離凹槽。

9.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述基底的步驟包括：提供初始基底；對所述初始基底進行刻蝕形成基底和位于所述基底中隔離凹槽；對所述基底進行第一離子注入，在所述隔離凹槽之間的基底中注入摻雜離子。

10.如權利要求8或9所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述基底包括：襯底和位于所述襯底上的鰭部，相鄰鰭部之間的間隙為所述隔離凹槽。

11.如權利要求10所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在所述隔離凹槽中形成隔離結構的工藝包括：在所述隔離凹槽中形成初始隔離結構，所述初始隔離結構表面高于所述鰭部頂部表面；對所述初始隔離結構進行刻蝕，使所述初始隔離結構表面低于所述鰭部高度，形成隔離結構。

12.如權利要求11所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，還包括：對所述初始隔離結構進行刻蝕的過程中，對所述保護層進行刻蝕，暴露出所述鰭部部分側壁和頂部表面。

13.如權利要求11所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述初始隔離結構的工藝包括：流體化學氣相沉積工藝；通過流體化學氣相沉積工藝形成所述初始隔離結構的步驟包括：在所述隔離凹槽中形成前驅體；對所述前驅體進行退火處理，激活所述前驅體，形成初始隔離結構。

14.如權利要求13所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，對所述前驅體進行退火處理的過程中，對所述保護層進行氧化。

15.如權利要求14所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述隔離結構之前，所述保護層的材料為含有保護離子的非晶硅；形成所述隔離結構之后，所述保護層的材料為含有保護離子的氧化硅、氮氧化硅或碳氧化硅。

16.一種半導體結構，其特征在于，包括：

基底和位于所述基底中的隔離凹槽，所述隔離凹槽之間的基底中具有摻雜離子；

部分或完全覆蓋所述隔離凹槽側壁的保護層；

位于所述隔離凹槽中的隔離結構，所述摻雜離子在所述保護層中的擴散速率小于所述摻雜離子在所述隔離結構中的擴散速率。