[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底包括衬底以及位于衬底上多个分立的鳍部，所述鳍部的延伸方向为第一方向，垂直于第一方向的为第二方向，所述多个分立的鳍部在第一方向和第二方向呈矩阵排列，沿所述第一方向，所述基底包括相邻的器件区和单扩散断裂隔离区；

形成横跨所述鳍部的多个分立的栅极结构，所述栅极结构覆盖所述器件区和单扩散断裂隔离区鳍部的部分顶部和部分侧壁；

在所述器件区栅极结构两侧的鳍部内形成源漏掺杂区；

形成所述源漏掺杂区后，在所述栅极结构露出的衬底上形成第一介质层，所述第一介质层覆盖所述栅极结构的侧壁；

依次刻蚀所述单扩散断裂隔离区的栅极结构、以及位于所述栅极结构下方的鳍部和部分厚度的衬底，所述单扩散断裂隔离区的第一介质层、鳍部和剩余衬底围成沟槽；

在所述沟槽中形成单扩散断裂隔离结构，所述单扩散断裂隔离结构包括：第二介质层，位于所述沟槽底部，且所述第二介质层的顶部低于所述鳍部的顶部；氮化硅层，保型覆盖于所述第二介质层顶面和第二介质层露出的沟槽侧壁上，所述氮化硅层用于向器件沟道的长度方向提供应力；第三介质层，位于所述氮化硅层上且填充沟槽，所述第三介质层顶部低于所述栅极结构顶部；第四介质层，位于所述第三介质层上并填充于所述沟槽内，所述第四介质层的致密度大于所述第三介质层的致密度。

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，所述沟槽底部至所述鳍部顶部的距离为至

3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第一介质层后，依次刻蚀所述单扩散断裂隔离区的栅极结构、以及位于所述栅极结构下方的鳍部和部分厚度的衬底之前，还包括：形成覆盖所述第一介质层和栅极结构顶部的停止层；

在所述停止层上形成保护层；

依次刻蚀位于所述单扩散断裂隔离区栅极结构顶部的保护层和停止层。

4.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述沟槽中形成单扩散断裂隔离结构的步骤包括：在所述沟槽内形成第一介质膜，所述第一介质膜覆盖所述保护层顶部；

刻蚀位于所述保护层顶部以及所述沟槽内的部分第一介质膜，保留所述沟槽底部部分深度内的第一介质膜作为第二介质层；

形成保形覆盖所述第二介质层顶部、所述第二介质层露出的沟槽侧壁、所述停止层侧壁、以及所述保护层表面的氮化硅膜；

在所述氮化硅膜上形成填充所述沟槽的第二介质膜，所述第二介质膜覆盖所述氮化硅膜顶部；

以所述停止层为停止位置，去除高于所述停止层顶部的第二介质膜、氮化硅膜和保护层；

去除高于所述停止层顶部的第二介质膜、氮化硅膜和保护层后，刻蚀去除所述停止层以及所述沟槽中部分厚度的第二介质膜，保留所述沟槽中的剩余第二介质膜作为第三介质层；

在所述第三介质层上形成填充所述沟槽的第三介质膜，所述第三介质膜覆盖所述栅极结构的顶部，所述第三介质膜的致密度大于所述第三介质层的致密度；

去除高于所述栅极结构顶部的第三介质膜和氮化硅膜，保留所述沟槽底部和侧壁的氮化硅膜作为氮化硅层，保留所述沟槽中的剩余第三介质膜作为第四介质层，所述沟槽中的第四介质层、第三介质层、氮化硅层和第二介质层用于构成所述单扩散断裂隔离结构。

5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第一介质膜和第二介质膜的工艺均为流体化学气相沉积工艺，形成所述第三介质膜的工艺为高密度等离子体化学气相沉积，形成所述氮化硅膜的工艺为原子层沉积工艺。

6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二介质层的材料为氧化硅或氮氧化硅，所述第三介质层的材料为氧化硅或氮氧化硅，所述第四介质层的材料为氧化硅或氮氧化硅。

7.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，刻蚀去除所述沟槽中部分厚度的第二介质膜的步骤中，还刻蚀所述器件区部分厚度的第一介质层；

在所述第三介质层上形成填充所述沟槽的第三介质膜的步骤中，所述第三介质膜还覆盖剩余第一介质层的顶部。