[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710283218.6
• 申請(qǐng)日: 2017-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN108807175B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王寅
• 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;中芯國(guó)際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336;H01L29/78
• 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: 徐文欣;吳敏

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底上具有柵極層；

在所述柵極層的側(cè)壁上形成第一側(cè)墻和第二側(cè)墻，所述第一側(cè)墻包括位于柵極層側(cè)壁上的第一側(cè)墻部和位于基底上的初始第二側(cè)墻部，且所述第一側(cè)墻部與初始第二側(cè)墻部連接，所述第二側(cè)墻位于初始第二側(cè)墻部上，且所述第二側(cè)墻覆蓋第一側(cè)墻部的側(cè)壁，第二側(cè)墻的側(cè)壁暴露出初始第二側(cè)墻部的側(cè)壁；

以所述柵極層、第一側(cè)墻和第二側(cè)墻為掩膜，在所述柵極層、第一側(cè)墻和第二側(cè)墻兩側(cè)的基底內(nèi)形成初始開口，所述初始開口的側(cè)壁與初始開口的底部表面垂直；

形成所述初始開口之后，去除部分初始第二側(cè)墻部，形成第二側(cè)墻部，所述第二側(cè)墻部的側(cè)壁相對(duì)于第二側(cè)墻的側(cè)壁向柵極層凹陷；

以所述第二側(cè)墻部和柵極層為掩膜，在所述第二側(cè)墻部和柵極層兩側(cè)的基底內(nèi)形成開口，所述開口的側(cè)壁具有頂角，所述頂角向位于柵極層下方的基底內(nèi)延伸。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述初始開口的形成工藝包括：各向異性干法刻蝕工藝；所述各向異性干法刻蝕工藝的參數(shù)包括：刻蝕氣體包括HBr和Cl₂，O₂作為緩沖氣體，其中，HBr的流量為400標(biāo)準(zhǔn)毫升/分～500標(biāo)準(zhǔn)毫升/分，Cl₂的流量為30標(biāo)準(zhǔn)毫升/分～60標(biāo)準(zhǔn)毫升/分，O₂的流量為5標(biāo)準(zhǔn)毫升/分～10標(biāo)準(zhǔn)毫升/分，壓強(qiáng)為30毫托～50毫托，功率為300瓦～600瓦，溫度為40攝氏度～80攝氏度，偏置電壓為50伏～150伏。

3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，沿垂直于柵極層側(cè)壁的方向上，所述第一側(cè)墻部的尺寸為：10埃～50埃；沿垂直于柵極層側(cè)壁的方向上，所述初始第二側(cè)墻部的尺寸為：50埃～150埃。

4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，沿垂直于柵極層側(cè)壁的方向上，所述第二側(cè)墻的尺寸為：50埃～150埃。

5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述基底包括：半導(dǎo)體襯底以及位于所述半導(dǎo)體襯底上的鰭部；所述柵極層橫跨所述鰭部。

6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述鰭部的材料包括：硅；所述第一側(cè)墻的材料包括：氧化硅；所述第二側(cè)墻的材料包括：氮化硅。

7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第二側(cè)墻部的形成工藝包括：濕法刻蝕工藝；所述濕法刻蝕工藝的參數(shù)包括：刻蝕劑包括氫氟酸溶液，氫氟酸溶液的濃度為0.05％～0.5％，時(shí)間為60秒～300秒。

8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，沿垂直于柵極層側(cè)壁的方向上，所述初始第二側(cè)墻部的去除量為：30埃～90埃。

9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述開口的形成工藝包括：濕法刻蝕工藝；所述濕法刻蝕工藝的參數(shù)包括：刻蝕劑包括有機(jī)堿或者無機(jī)堿；所述有機(jī)堿包括四甲基氫氧化銨；所述無機(jī)堿包括氫氧化鈉、氫氧化鉀。

10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述開口的側(cè)壁和底部表面具有自然氧化層；所述自然氧化層的材料包括氧化硅。

11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，去除所述自然氧化層的清洗液包括：氫氟酸溶液，所述氫氟酸溶液的濃度為：0.01％～1％。

12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，去除所述自然氧化層之后，還包括：在所述開口內(nèi)形成外延層；所述外延層的材料包括：硅鍺。

13.一種采用如權(quán)利要求1至12任一項(xiàng)方法所形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

基底，所述基底上具有柵極層；

位于柵極層側(cè)壁上的第一側(cè)墻部和第二側(cè)墻，所述第二側(cè)墻與基底表面之間具有第二側(cè)墻部，所述第一側(cè)墻部與第二側(cè)墻部連接，所述第二側(cè)墻位于第二側(cè)墻部上，且所述第二側(cè)墻覆蓋第一側(cè)墻部的側(cè)壁，第二側(cè)墻部的側(cè)壁相對(duì)于第二側(cè)墻的側(cè)壁向柵極層凹陷；

位于所述第二側(cè)墻部和柵極層兩側(cè)基底內(nèi)的開口。