[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

一种半导体结构及其形成方法，其中，所述形成方法包括：提供衬底，所述衬底上具有隔离层，所述隔离层中具有开口，所述开口底部暴露出所述衬底；在所述开口中形成鳍部，所述鳍部包括散热区和位于所述散热区上的沟道区；去除部分厚度的隔离层，使所述隔离层暴露出所述鳍部沟道区，形成隔离结构；以所述隔离结构为掩膜对所述沟道区鳍部进行减薄处理，减小所述沟道区鳍部的宽度，形成沟道部，所述散热区鳍部形成散热部。所述形成方法能够改善所形成半导体结构的散热性能。

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。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，晶体管尺寸的减小使短沟道效应越来越显著。

为了减小短沟道效应，鳍式场效应晶体管营运而生。鳍式场效应晶体管的栅极成类似鱼鳍的叉状3D架构。鳍式场效应晶体管的栅极可于鳍部的多侧控制电路的接通与断开，从而能够很好地抑制晶体管的短沟道效应。随着晶体管尺寸的减小，鳍式场效应晶体管的鳍部宽度也随之减小，导致鳍部的散热性能较差。

综上，现有的半导体结构存在散热效应较差的问题。

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，能够改善所形成的半导体结构的散热性能。

为解决上述问题，本发明技术方案提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底上具有隔离层，所述隔离层中具有开口，所述开口底部暴露出所述衬底；在所述开口中形成鳍部，所述鳍部包括散热区和位于所述散热区上的沟道区；去除部分厚度的隔离层，形成隔离结构，所述隔离结构表面与所述鳍部散热区表面齐平；以所述隔离结构为掩膜对所述沟道区鳍部进行减薄处理，减小所述沟道区鳍部的宽度，使所述沟道区鳍部形成沟道部，所述散热区鳍部形成散热部。

可选的，形成所述衬底和隔离层的步骤包括：提供初始衬底，所述初始衬底包括基底和位于所述基底上的牺牲鳍部；在所述基底上形成隔离层，所述隔离层覆盖所述牺牲鳍部侧壁，且所述隔离层暴露出所述牺牲鳍部顶部；以所述隔离层为掩膜，对所述初始衬底进行刻蚀，去除至少部分牺牲鳍部，形成衬底以及位于所述隔离层中的开口；所述衬底包括基底，或者所述衬底包括基底和位于所述基底上的牺牲鳍部。

可选的，形成所述鳍部之前，还包括：对所述开口侧壁进行拓宽刻蚀，增加所述开口的宽度。

可选的，所述拓宽刻蚀的工艺包括：各向同性干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺。

可选的，所述牺牲鳍部的个数为多个；所述牺牲鳍部的宽度为8nm～15nm；相邻牺牲鳍部之间的距离为25nm～50nm。

可选的，形成所述衬底和隔离层的步骤包括：提供衬底；在所述衬底上形成初始隔离层；对部分所述初始隔离层进行刻蚀，形成隔离层和位于所述隔离层中的开口。

可选的，所述减薄处理的步骤包括：对所述沟道区鳍部进行氧化处理，在所述沟道区鳍部表面形成氧化层；去除所述氧化层。

可选的，所述氧化处理的工艺包括等离子体氧化工艺或快速热氧化工艺。

可选的，所述氧化处理的工艺包括等离子体氧化工艺；所述氧化处理的工艺参数包括：反应物包括N₂和O₂，刻蚀温度为700℃～1000℃，刻蚀时间为8s～200s，气体压强为50torr～300torr，O₂与N₂的流量之比为1/20～1/5。

可选的，所述氧化层的厚度为5埃～30埃。

可选的，去除所述氧化层的工艺包括：湿法刻蚀工艺和各项同性干法刻蚀工艺中的一种或两种组合。