[發明專利]半導體結構及其形成方法

在審

• 申請號: 201710957371.2
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN109671628A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 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;H01L23/367
• 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：

提供襯底，所述襯底上具有隔離層，所述隔離層中具有開口，所述開口底部暴露出所述襯底；

在所述開口中形成鰭部，所述鰭部包括散熱區和位于所述散熱區上的溝道區；

去除部分厚度的隔離層，形成隔離結構，所述隔離結構表面與所述鰭部散熱區表面齊平；

以所述隔離結構為掩膜對所述溝道區鰭部進行減薄處理，減小所述溝道區鰭部的寬度，使所述溝道區鰭部形成溝道部，所述散熱區鰭部形成散熱部。

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，形成所述襯底和隔離層的步驟包括：提供初始襯底，所述初始襯底包括基底和位于所述基底上的犧牲鰭部；在所述基底上形成隔離層，所述隔離層覆蓋所述犧牲鰭部側壁，且所述隔離層暴露出所述犧牲鰭部頂部；以所述隔離層為掩膜，對所述初始襯底進行刻蝕，去除至少部分犧牲鰭部，形成襯底以及位于所述隔離層中的開口；所述襯底包括基底，或者所述襯底包括基底和位于所述基底上的犧牲鰭部。

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，形成所述鰭部之前，還包括：對所述開口側壁進行拓寬刻蝕，增加所述開口的寬度。

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，所述拓寬刻蝕的工藝包括：各向同性干法刻蝕工藝或濕法刻蝕工藝。

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，所述犧牲鰭部的個數為多個；所述犧牲鰭部的寬度為8nm～15nm；相鄰犧牲鰭部之間的距離為25nm～50nm。

6.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述襯底和隔離層的步驟包括：提供襯底；在所述襯底上形成初始隔離層；對部分所述初始隔離層進行刻蝕，形成隔離層和位于所述隔離層中的開口。

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，所述減薄處理的步驟包括：對所述溝道區鰭部進行氧化處理，在所述溝道區鰭部表面形成氧化層；去除所述氧化層。

8.如權利要求7所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述氧化處理的工藝包括等離子體氧化工藝或快速熱氧化工藝。

9.如權利要求7所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述氧化處理的工藝包括等離子體氧化工藝；所述氧化處理的工藝參數包括：反應物包括N₂和O₂，刻蝕溫度為700℃～1000℃，刻蝕時間為8s～200s，氣體壓強為50torr～300torr，O₂與N₂的流量之比為1/20～1/5。

10.如權利要求7所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述氧化層的厚度為5埃～30埃。

11.如權利要求7所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，去除所述氧化層的工藝包括：濕法刻蝕工藝和各項同性干法刻蝕工藝中的一種或兩種組合。

12.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，減薄處理的步驟包括：以所述隔離結構為掩膜對所述溝道區鰭部進行減薄刻蝕；所述減薄刻蝕的工藝包括各向同性干法刻蝕工藝和濕法刻蝕中的一種或兩種組合。

13.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述溝道部的寬度為8nm～15nm。

14.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述散熱部的寬度為10nm～25nm。

15.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述鰭部的材料為硅鍺或III-V族元素形成的單晶體。