[发明专利]半导体结构及其形成方法有效

专利信息
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
【说明书】:

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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