[发明专利]半导体结构的形成方法

说明书

一种半导体结构的形成方法，包括：形成半导体基底，所述半导体基底包括衬底、凸出于所述衬底的鳍部，所述鳍部的顶部和侧壁表面形成有屏蔽层；采用含氟气体去除所述屏蔽层；去除所述屏蔽层之后，对所述鳍部进行表面处理以去除所述鳍部表面的含氟副产物；形成横跨所述鳍部且覆盖所述鳍部的部分顶部表面和侧壁表面的栅极结构。本发明在采用含氟气体去除所述屏蔽层之后，在所述鳍部表面形成栅极结构之前，先对所述鳍部进行表面处理，去除因所述屏蔽层的去除工艺而残留于所述鳍部表面的含氟的副产物，避免残留的氟对所述鳍部的质量造成不良影响，从而提高鳍部内沟道的界面质量，进而提高半导体器件的载流子迁移率、可靠性等电学性能。

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种半导体结构的形成方法。

背景技术

在半导体制造中，随着超大规模集成电路的发展趋势，集成电路特征尺寸持续减小。为了适应特征尺寸的减小，MOSFET场效应管的沟道长度也相应不断缩短。然而，随着器件沟道长度的缩短，器件源极与漏极间的距离也随之缩短，因此栅极对沟道的控制能力随之变差，栅极电压夹断(pinch off)沟道的难度也越来越大，使得亚阈值漏电(subthreshold leakage)现象，即所谓的短沟道效应(SCE：short-channel effects)更容易发生。

因此，为了更好的适应特征尺寸的减小，半导体工艺逐渐开始从平面MOSFET晶体管向具有更高功效的三维立体式的晶体管过渡，如鳍式场效应管(FinFET)。FinFET中，栅至少可以从两侧对超薄体(鳍部)进行控制，具有比平面MOSFET器件强得多的栅对沟道的控制能力，能够很好的抑制短沟道效应；且FinFET相对于其他器件，具有更好的现有的集成电路制作技术的兼容性。

但是，现有技术形成的半导体器件的电学性能较差。

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，提高半导体器件的电学性能。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构的形成方法。包括如下步骤：形成半导体基底，所述半导体基底包括衬底、凸出于所述衬底的鳍部，所述鳍部的顶部和侧壁表面形成有屏蔽层；采用含氟气体去除所述屏蔽层；去除所述屏蔽层之后，对所述鳍部进行表面处理以去除所述鳍部表面的含氟副产物；形成横跨所述鳍部且覆盖所述鳍部的部分顶部表面和侧壁表面的栅极结构。

可选的，所述屏蔽层的材料为氧化硅或氮氧化硅。

可选的，去除所述屏蔽层的工艺为SiCoNi刻蚀工艺。

可选的，所述SiCoNi刻蚀工艺的步骤包括：以三氟化氮和氨气作为反应气体以生成刻蚀气体；通过刻蚀气体刻蚀所述屏蔽层，形成含氟副产物；进行退火工艺，将所述含氟副产物升华分解为气态产物；通过抽气方式去除所述气态产物。

可选的，所述SiCoNi刻蚀工艺的工艺参数包括：三氟化氮的气体流量为20sccm至200sccm，氨气的气体流量为200sccm至500sccm，腔室压强为2Torr至10Torr，工艺时间为20S至100S，所述退火工艺的温度为100℃至200℃。

可选的，所述鳍部的材料为硅，所述含氟副产物与所述鳍部表面形成硅-氟键，对所述鳍部进行表面处理的步骤包括：对所述鳍部进行光照工艺，使所述硅-氟键断开；进行所述光照工艺之后，对所述鳍部表面进行氧化处理，在所述鳍部表面形成氧化层；去除所述氧化层。

可选的，采用紫外线对所述鳍部进行光照工艺，光照强度为1mW/cm²至200mW/cm²，工艺温度为350℃至650℃，工艺时间为20min至200min。

可选的，对所述鳍部进行氧化处理的工艺为湿法氧化工艺或干法氧化工艺。

可选的，通过臭氧对所述鳍部进行湿法氧化工艺，工艺时间为60S至150S。