[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：形成衬底，衬底表面具有鳍部；形成位于鳍部顶部上的牺牲层；对鳍部的第一侧壁和顶部进行第一离子注入；对鳍部的第二侧壁和顶部进行第二离子注入。本发明技术方案通过在鳍部顶部上形成牺牲层，之后再对鳍部进行第一离子注入和第二离子注入。牺牲层能够遮挡离子注入的部分剂量，使鳍部在每次离子注入过程中受到的注入剂量减小，进而使受到两次离子注入的鳍部顶部掺杂离子浓度与受到一次离子注入的鳍部第一侧壁和第二侧壁掺杂离子浓度相当，能够有效的提高鳍部侧壁和顶部掺杂浓度的均匀度，有利于提高所形成半导体结构的性能。

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

随着集成电路向超大规模集成电路发展，集成电路内部的电路密度越来越大，所包含的元器件数量也越来越多，元器件的尺寸也随之减小。随着MOS器件尺寸的减小，MOS器件的沟道随之缩短。由于沟道缩短，MOS器件的缓变沟道近似不再成立，而凸显出各种不利的物理效应(特别是短沟道效应)，这使得器件性能和可靠性发生退化，限制了器件尺寸的进一步缩小。

为了进一步缩小MOS器件的尺寸，人们发展了多面栅场效应晶体管结构，以提高MOS器件栅极的控制能力，抑制短沟道效应。其中鳍式场效应晶体管就是一种常见的多面栅结构晶体管。

鳍式场效应晶体管为立体结构，包括衬底，所述衬底上形成有一个或多个凸出的鳍，鳍之间设置有绝缘隔离部件；栅极横跨于鳍上且覆盖所述鳍的顶部和侧壁。由于这种立体结构与传统平面结构的晶体管具有较大区别，部分工艺如果操作不当可能对形成器件的电学性能造成很大影响。

晶体管的阈值电压可以通过对沟道区域注入掺杂离子的方式实现调节。对于鳍式场效应晶体管而言，晶体管的沟道位于鳍部内。对于鳍式场效应晶体管的鳍部进行离子注入的难度较大，难以掺杂离子在鳍部内的浓度，从而影响了所形成鳍式场效应晶体管的性能。

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，以提高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的形成方法，包括：

形成衬底，所述衬底表面具有鳍部，所述鳍部包括平行于鳍部延伸方向且相背的第一侧壁和第二侧壁；形成位于所述鳍部顶部上的牺牲层；对所述鳍部的第一侧壁和顶部进行第一离子注入；对所述鳍部的第二侧壁和顶部进行第二离子注入。

可选的，形成牺牲层的步骤包括：所述牺牲层包括氧化硅层、锗硅层或锗层中的一层或多层。

可选的，所述牺牲层的厚度为所述第一离子注入或所述第二离子注入深度的一半。

可选的，所述牺牲层的厚度在1纳米到2纳米范围内。

可选的，形成衬底和牺牲层的步骤包括：提供基底；在所述基底上依次形成牺牲材料层和掩膜层；以所述掩膜层为掩模，刻蚀所述牺牲材料层和所述基底，形成所述牺牲层和所述鳍部；去除所述掩膜层。

可选的，形成掩膜层的步骤包括：采用多重图形化掩膜工艺形成图形化的掩膜层。

可选的，提供衬底的步骤中，所述掩膜层包括至少一层氮化硅层。

可选的，形成所述牺牲材料层和所述掩膜层的步骤包括：通过化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积或炉管的方式形成所述牺牲材料层和所述掩膜层。

可选的，形成方法在去除所述掩膜层后，进行第一离子注入和第二离子注入之前，所述形成方法还包括：去除部分厚度的牺牲层。

可选的，在去除所述掩膜层之后，在进行第一离子注入之前，所述形成方法还包括：形成覆盖所述第一侧壁和所述第二侧壁的修复层；所述牺牲层的厚度大于所述修复层的厚度。