[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

本发明提供一种半导体结构及其形成方法，其中方法包括：形成基底，所述基底包括：衬底和位于衬底上的鳍部；在所述衬底上形成隔离层，所述隔离层覆盖鳍部侧壁，暴露出鳍部顶部表面；形成隔离层后，进行第一离子注入，所述注入离子为第一离子；进行第一离子注入之后，刻蚀所述隔离层暴露出鳍部部分侧壁，形成隔离结构；进行第二离子注入，所述注入离子为第二离子，所述第二离子和第一离子为反型离子，第二离子的注入剂量大于第一离子的注入剂量。由于鳍部内的第二离子与第一离子为反型离子，鳍部顶部内的第一离子容易与鳍部顶部的第二离子发生复合，使鳍部顶部内的载流子浓度降低，从而减小鳍部顶部与侧壁内的载流子浓度差，改善晶体管的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

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，晶体管的尺寸也越来越小。

阈值电压是晶体管的重要性质，在形成晶体管的制程中，需要对阈值电压进行调节，从而使晶体管具有特定阈值电压，能够实现不同的功能。对沟道进行掺杂和调节晶体管功函数是调节晶体管阈值电压的主要方式。

鳍式场效应晶体管(FinFET)的沟道凸出衬底表面形成鳍部，栅极覆盖鳍部的顶面和侧壁，从而使反型层形成在沟道各侧上，可于电路的两侧控制电路的接通与断开，能够大幅改善电路控制，减少漏电流。且突出衬底表面的鳍部能够提高FinFET的集成度。对FinFET阈值电压的调节主要通过对鳍部进行掺杂的方法进行。

然而，由于受鳍式场效应晶体管结构的限制，鳍式场效应晶体管阈值电压的调节难度很大，晶体管性能较差。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，能够改善鳍式场效应晶体管的性能。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构及其形成方法，包括：形成基底，所述基底包括：衬底和位于衬底上的鳍部；在所述衬底上形成隔离层，所述隔离层覆盖鳍部侧壁，暴露出鳍部顶部表面；形成隔离层后，进行第一离子注入，所述注入离子为第一离子；进行第一离子注入之后，刻蚀所述隔离层暴露出鳍部部分侧壁，形成隔离结构；进行第二离子注入，所述注入离子为第二离子，所述第二离子和第一离子为反型离子，第二离子的注入剂量大于第一离子的注入剂量；形成横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖所述鳍部部分侧壁和顶部表面。

可选的，所述第一离子的注入角度为0度～2度。

可选的，所述第一离子的注入剂量为3.0E12atoms/cm2～5.0E13atoms/cm2，所述第一离子注入的注入能量为0.5keV～3kev。

可选的，所述第二离子的注入角度为10度～20度。

可选的，所述第二离子的注入剂量为5.0E12atoms/cm2～8.0E13atoms/cm2，所述第二离子注入的离子注入能量为3keV～10kev。

可选的，所述基底还包括位于所述鳍部顶部表面的掩膜层；在所述衬底上形成隔离层的步骤包括：形成覆盖所述衬底表面和掩膜层表面的初始隔离层；去除掩膜层表面的初始隔离层，暴露出掩膜层表面；进行第一离子注入之前，所述形成方法还包括：去除所述掩膜层。

可选的，形成所述初始隔离层的工艺为流体化学气相沉积工艺。

可选的，去除掩膜层表面的初始隔离层的工艺包括化学机械研磨。

可选的，形成所述隔离结构之前，所述形成方法还包括：形成覆盖所述鳍部表面的氧化层。