[發明專利]半導體結構及其形成方法

在審

• 申請號: 201911244625.1
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN112928066A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 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: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238;H01L27/092
• 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

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底包括相鄰的第一區和第二區，所述第一區上具有第一鰭部，所述第二區上具有第二鰭部；

在第一鰭部內形成第一外延層，所述第一外延層包括第一分部和位于第一鰭部上的第二分部，在平行于襯底表面的方向上，所述第二分部側壁凸出于所述第一分部側壁；

在所述第二鰭部內形成第二外延層。

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，所述第一區形成的器件為P型器件，所述第二區形成的器件為N型器件。

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，所述第一外延層的材料包括硅鍺；所述第二外延層的材料包括磷硅。

4.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在第一鰭部內形成第一外延層之前，還包括：在第一區上和第二區上形成柵極結構，所述柵極結構橫跨所述第一鰭部和第二鰭部；形成柵極結構之后，在所述襯底表面、第一鰭部表面和第二鰭部表面形成側墻材料層。

5.如權利要求4所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述側墻材料層的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和氮碳化硅中的一種或多種的組合。

6.如權利要求4所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一分部的形成方法包括：在所述襯底表面形成第一掩膜層，所述第一掩膜層暴露出第一區上的側墻材料層表面；以所述第一掩膜層為掩膜回刻蝕所述第一區上的側墻材料層，直至暴露出所述第一鰭部頂部表面，在第一鰭部側壁形成第一側墻；刻蝕所述第一鰭部，在第一鰭部內形成第一開口；在所述第一開口內形成第一分部。

7.如權利要求6所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在所述第一開口內形成第一分部的工藝包括第一外延生長工藝；所述第一外延生長工藝的參數包括：氣體包括二氯氫硅、氯化氫、乙硼烷、甲鍺烷和氫氣的混合氣體；所述二氯氫硅的流量范圍為20標準毫升每分鐘～200標準毫升每分鐘，氯化氫的流量范圍為10標準毫升每分鐘～200標準毫升每分鐘，乙硼烷的流量范圍為20標準毫升每分鐘～100標準毫升每分鐘，甲鍺烷的流量范圍為50標準毫升每分鐘～500標準毫升每分鐘，氫氣的流量范圍為1標準毫升每分鐘～200標準毫升每分鐘；腔體壓強為100托～600托；溫度為500攝氏度～800攝氏度。

8.如權利要求6所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在形成第一分部之后，形成第二分部之前，還包括：在所述襯底表面形成介質材料層；回刻蝕所述介質材料層，直至暴露出所述第一分部表面和部分第一側墻側壁表面，在襯底上形成介質層，所述介質層頂部表面低于所述第一分部頂部表面；去除所述介質層暴露出的第一側墻。

9.如權利要求8所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第二分部的形成方法包括：通過第二外延生長工藝在所述第一鰭部上和第一分部上形成第二分部；所述第二外延生長工藝的參數包括：氣體包括二氯氫硅、氯化氫、乙硼烷、甲鍺烷和氫氣的混合氣體；所述二氯氫硅的流量范圍為20標準毫升每分鐘～200標準毫升每分鐘，氯化氫的流量范圍為10標準毫升每分鐘～200標準毫升每分鐘，乙硼烷的流量范圍為50標準毫升每分鐘～300標準毫升每分鐘，甲鍺烷的流量范圍為20標準毫升每分鐘～400標準毫升每分鐘，氫氣的流量范圍為1標準毫升每分鐘～200標準毫升每分鐘；腔體壓強為100托～600托；溫度為500攝氏度～800攝氏度。

10.如權利要求4所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在所述第一鰭部內形成第一外延層之后，在所述第二鰭部內形成第二外延層之前，還包括：在所述襯底表面形成保護層。