[发明专利]半导体结构及其形成方法有效
申请号: | 201810858451.7 | 申请日: | 2018-07-31 |
公开(公告)号: | CN110783193B | 公开(公告)日: | 2023-06-13 |
发明(设计)人: | 周飞 | 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: | H01L21/336 | 分类号: | H01L21/336;H01L29/78 |
代理公司: | 上海知锦知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31327 | 代理人: | 高静;李丽 |
地址: | 201203 上海市浦东新*** | 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 | ||
一种半导体结构及其形成方法,形成方法包括:提供基底,所述基底包括衬底以及凸出于所述衬底的鳍部,所述衬底包括PMOS区;在所述鳍部露出的衬底上形成第一隔离层,露出于所述第一隔离层的鳍部作为鳍部第一区域,未露出的鳍部作为鳍部第二区域;对所述PMOS区的鳍部第一区域的侧壁进行氧化处理,将所述PMOS区鳍部第一区域侧壁的材料转化成氧化层;将所述鳍部第一区域侧壁的材料转化成氧化层后,在所述第一隔离层上形成第二隔离层,所述第二隔离层覆盖所述鳍部第一区域的部分侧壁。本发明有利于提高PMOS器件有效鳍部的宽度尺寸均一性,进而有利于改善PMOS器件的短沟道效应,提升半导体结构的电学性能。
技术领域
本发明涉及半导体制造领域,尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。
背景技术
随着半导体工艺技术的逐步发展,半导体工艺节点遵循摩尔定律的发展趋势不断减小。为了适应工艺节点的减小,MOSFET场效应管的沟道长度也相应不断缩短。然而随着器件沟道长度的缩短,器件源极与漏极间的距离也随之缩短,因此栅极对沟道的控制能力变差,栅极电压夹断(pinch off)沟道的难度也越来越大,使得亚阈值漏电(subthresholdleakage)现象,即所谓的短沟道效应(SCE:short-channel effects)更容易发生。
因此,为了更好的适应器件尺寸按比例缩小的要求,半导体工艺逐渐开始从平面MOSFET向具有更高功效的三维立体式的器件过渡,如鳍式场效应晶体管(FinFET)。FinFET中,栅极至少可以从两侧对超薄体(鳍部)进行控制,与平面MOSFET相比,栅极对沟道的控制能力更强,能够很好的抑制短沟道效应;且FinFET相对于其他器件,与现有集成电路制造具有更好的兼容性。
鳍式场效应晶体管可分为PMOS器件和NMOS器件。通常情况下,为进一步改善短沟道效应,和NMOS器件相比,PMOS器件的鳍部较窄;为减小源漏掺杂区的寄生电阻,NMOS器件的鳍部较宽。
但是,形成不同宽度的鳍部后,容易导致半导体器件的电学性能变差。
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,提高半导体器件的电学性能。
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:提供基底,所述基底包括衬底以及凸出于所述衬底的鳍部,所述衬底包括PMOS区;在所述鳍部露出的衬底上形成第一隔离层,露出于所述第一隔离层的鳍部作为鳍部第一区域,未露出的鳍部作为鳍部第二区域;对所述PMOS区的鳍部第一区域的侧壁进行氧化处理,将所述PMOS区鳍部第一区域侧壁的材料转化成氧化层;将所述PMOS区鳍部第一区域侧壁的材料转化成氧化层后,在所述第一隔离层上形成第二隔离层,所述第二隔离层覆盖所述鳍部第一区域的部分侧壁。
相应的,本发明还提供一种半导体结构,包括:基底,所述基底包括衬底以及凸出于所述衬底的鳍部,所述衬底包括PMOS区;第一隔离层,位于所述鳍部露出的衬底上,沿所述衬底表面的法线方向上,高于所述第一隔离层的鳍部作为鳍部第一区域,低于所述第一隔离层的鳍部作为鳍部第二区域,所述PMOS区的鳍部第一区域的宽度小于所述鳍部第二区域的宽度;第二隔离层,位于所述第一隔离层上,所述第二隔离层覆盖所述鳍部第一区域的部分侧壁。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
本发明在第一隔离层上形成所述第二隔离层,所述第二隔离层覆盖所述PMOS区鳍部第一区域的部分侧壁,即沿所述衬底表面的法线方向,所述第二隔离层的高度大于所述第一隔离层的高度,因此所述第二隔离层不会露出所述PMOS区的鳍部第二区域;与仅形成第一隔离层的方案相比,通过形成所述第二隔离层,在后续制程中,所述PMOS区的鳍部第二区域被暴露的概率较低,从而有利于提高PMOS区器件有效鳍部(active Fin)的宽度尺寸均一性,进而有利于改善PMOS器件的短沟道效应,提升半导体结构的电学性能。
附图说明
图1至图5是一种半导体结构的形成方法中各步骤对应的结构示意图;
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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