[发明专利]半导体结构的形成方法有效

专利信息
申请号: 201510904219.9 申请日: 2015-12-09
公开(公告)号: CN106856190B 公开(公告)日: 2019-12-31
发明(设计)人: 周飞 申请(专利权)人: 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司
主分类号: H01L21/8234 分类号: H01L21/8234
代理公司: 11227 北京集佳知识产权代理有限公司 代理人: 高静;吴敏
地址: 201203 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 半导体 结构 形成 方法
【说明书】:

一种半导体结构的形成方法,包括:形成基底,基底包括核心区和外围区,基底的核心区和外围区表面均包括鳍部以及位于鳍部之间的隔离结构,隔离结构的顶部表面低于鳍部的顶部表面;形成覆盖外围区鳍部侧壁的侧墙;向核心区和外围区的隔离结构内注入防穿通离子,防穿通离子扩散进入鳍部,在鳍部内形成防穿通层;进行退火工艺处理,以激活防穿通层。本发明通过在外围区鳍部侧壁形成侧墙,使外围区防穿通离子注入位置远离外围区鳍部,从而降低经扩散进入外围区鳍部底部的防扩散离子的浓度,降低外围区鳍部的防穿通层掺杂浓度,以提高所形成晶体管的性能,改善所形成半导体结构的性能和稳定性。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域,特别涉及一种半导体结构的形成方法。

背景技术

随着半导体制造技术的飞速发展,半导体器件朝着更高的元件密度,以及更高的集成度的方向发展。晶体管作为最基本的半导体器件目前正被广泛应用,因此随着半导体器件的元件密度和集成度的提高,平面晶体管的栅极尺寸也越来越短,传统的平面晶体管对沟道电流的控制能力变弱,产生短沟道效应,产生漏电流,最终影响半导体器件的电学性能。

为了克服晶体管的短沟道效应,抑制漏电流,现有技术提出了鳍式场效应晶体管(Fin FET),鳍式场效应晶体管是一种常见的多栅器件。鳍式场效应晶体管的结构包括:位于半导体基底表面的鳍部和介质层,所述介质层覆盖部分所述鳍部的侧壁,且介质层表面低于鳍部顶部;位于介质层表面、以及鳍部的顶部和侧壁表面的栅极结构;位于所述栅极结构两侧的鳍部内的源区和漏区。

然而,随着半导体器件的尺寸不断缩小,鳍式场效应晶体管的制造工艺受到了挑战,难以保证鳍式场效应晶体管的性能稳定。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体结构的形成方法,以改善半导体结构构成的半导体器件的可靠性和性能。

为解决上述问题,本发明提供一种半导体结构的形成方法,包括:

形成基底,所述基底包括核心区和外围区,所述基底的核心区和外围区表面均包括鳍部以及位于鳍部之间的隔离结构,所述隔离结构的顶部表面低于所述鳍部的顶部表面;

形成覆盖外围区鳍部侧壁的侧墙;

向所述核心区和外围区的隔离结构内注入防穿通离子,所述防穿通离子扩散进入鳍部,在鳍部内形成防穿通层;

进行退火工艺处理,以激活所述防穿通层。

可选的,形成覆盖外围区鳍部侧壁的侧墙的步骤中,所述侧墙的厚度在到范围内。

可选的,形成覆盖外围区鳍部侧壁的侧墙的步骤中,所述侧墙的材料包括氮化硅。

可选的,形成覆盖外围区鳍部侧壁的侧墙的步骤包括:形成覆盖所述鳍部表面以及所述隔离结构表面的侧墙材料层;去除所述鳍部顶部表面以及隔离结构表面的侧墙材料层;去除位于核心区鳍部侧壁的侧墙,以形成覆盖外围区鳍部侧壁的侧墙。

可选的,形成覆盖所述鳍部表面以及所述隔离结构表面的侧墙材料层的步骤中,所述侧墙材料层的厚度在到范围内。

可选的,去除所述鳍部顶部表面以及隔离结构表面的侧墙材料层的步骤包括:采用干法刻蚀方式去除所述鳍部顶部表面以及隔离结构表面的侧墙材料层。

可选的,去除所述鳍部顶部表面以及隔离结构表面的侧墙材料层的步骤之后,去除位于核心区鳍部侧壁的侧墙的步骤之前,所述形成方法还包括:形成填充外围区鳍部之间并覆盖外围区鳍部顶部和侧壁的掩膜层。

可选的,去除位于核心区鳍部侧壁的侧墙的步骤之后,向所述核心区和外围区的隔离结构内注入防穿通离子的步骤之前,所述形成方法还包括:去除所述掩膜层。

可选的,去除位于核心区鳍部侧壁的侧墙的步骤包括:采用湿法刻蚀的方式去除位于核心区鳍部侧壁的侧墙。

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