[发明专利]半导体结构及其形成方法有效
申请号: | 201710185895.4 | 申请日: | 2017-03-24 |
公开(公告)号: | CN108630606B | 公开(公告)日: | 2020-06-09 |
发明(设计)人: | 李勇 | 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;H01L27/088;H01L29/78 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 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 及其 形成 方法 | ||
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:
提供基底,所述基底包括第一区域和第二区域,所述第一区域用于形成鳍式场效应晶体管,所述第二区域用于形成所述第一区域之间的隔离结构;
刻蚀所述基底,形成衬底以及位于所述第一区域衬底上分立的鳍部,与所述第二区域相邻的鳍部为第一鳍部,剩余所述鳍部为第二鳍部,其中,沿平行于所述衬底表面且垂直于所述鳍部延伸方向上,所述第一鳍部和第二鳍部的宽度尺寸不同;
在所述鳍部露出的衬底上形成隔离膜,所述隔离膜覆盖所述鳍部的侧壁;
形成所述隔离膜后,对所述第一鳍部和第二鳍部中宽度尺寸更大的鳍部进行防穿通离子注入工艺,形成防穿通掺杂离子区;
形成所述防穿通掺杂离子区后,回刻蚀部分厚度的所述隔离膜,剩余所述隔离膜作为隔离结构,所述隔离结构覆盖所述鳍部的部分侧壁,且所述隔离结构顶部低于所述鳍部顶部。
2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述鳍式场效应晶体管为N型鳍式场效应晶体管,所述防穿通掺杂离子区的离子类型为P型离子;或者,所述鳍式场效应晶体管为P型鳍式场效应晶体管,所述防穿通掺杂离子区的离子类型为N型离子。
3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述防穿通掺杂离子区的离子类型为P型离子,所述P型离子包括硼离子、镓离子或铟离子;或者,所述防穿通掺杂离子区的离子类型为N型离子,所述N型离子包括磷离子、砷离子或锑离子。
4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述防穿通掺杂离子区的离子类型为P型离子,所述防穿通离子注入工艺的参数包括:所述P型离子为硼离子,注入能量为5Kev至25Kev,注入剂量为1E12原子每平方厘米至1E14原子每平方厘米,注入角度为0度至5度;
或者,所述防穿通掺杂离子区的离子类型为N型离子,所述防穿通离子注入工艺的参数包括:所述N型离子为磷离子,注入能量为5Kev至25Kev,注入剂量为1E12原子每平方厘米至1E14原子每平方厘米,注入角度为0度至5度。
5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,对所述第一鳍部和第二鳍部中宽度尺寸更大的鳍部进行防穿通离子注入工艺后,回刻蚀部分厚度的所述隔离膜之前,所述形成方法还包括:对所述衬底进行退火工艺。
6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述退火工艺为快速热退火工艺,所述退火工艺的参数包括:退火温度为950摄氏度至1050摄氏度,压强为一个标准大气压,退火时间为5秒至15秒,反应气体为氮气。
7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述衬底和鳍部的工艺为自对准双重图形化工艺或自对准四重图形化工艺。
8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述衬底和鳍部的步骤包括:在所述基底上形成鳍部掩膜材料层;在所述鳍部掩膜材料层上形成图形化的核心层;形成保形覆盖所述核心层和鳍部掩膜材料层的侧墙膜;去除所述核心层顶部以及所述鳍部掩膜材料层上的侧墙膜,保留位于所述核心层侧壁上的所述侧墙膜作为侧墙;去除所述核心层;去除所述核心层后,去除所述第二区域的侧墙;以所述第一区域的侧墙为掩膜,刻蚀所述鳍部掩膜材料层,剩余所述鳍部掩膜材料层作为鳍部掩膜层;去除剩余所述侧墙;去除剩余所述侧墙后,以所述鳍部掩膜层为掩膜,刻蚀所述基底,形成衬底以及位于所述第一区域衬底上分立的鳍部;
所述第一鳍部的宽度尺寸大于所述第二鳍部的宽度尺寸;
在进行防穿通离子注入工艺的步骤中,对所述第一鳍部进行所述防穿通离子注入工艺,在所述第一鳍部内形成防穿通掺杂离子区。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造