[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，形成方法包括：提供基底，基底包括衬底以及多个分立于衬底上的鳍部，衬底包括相邻的隔离区和器件区，隔离区中的鳍部为伪鳍部，器件区中的鳍部为器件鳍部；在鳍部的侧壁和顶部上形成保护层；形成保护层后，在衬底上形成覆盖保护层的遮挡层，遮挡层中形成有露出伪鳍部的初始开口；去除遮挡层露出的伪鳍部；去除伪鳍部后，对初始开口的侧壁进行刻蚀，形成开口，开口露出隔离区的衬底、以及器件区中靠近隔离区的器件鳍部与隔离区之间的衬底，遮挡层的被刻蚀难度小于保护层的被刻蚀难度。本发明实施例在使得伪鳍部去除干净的前提下，保护器件鳍部不受损伤，提高了半导体结构的电学性能。

技术领域

本发明实施例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

在半导体制造中，随着超大规模集成电路的发展趋势，集成电路特征尺寸持续减小，为了适应更小的特征尺寸，金属-氧化物-半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)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，因此栅极结构对沟道的控制能力随之变差，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(subthreshold leakage)现象，即所谓的短沟道效应(Short Channel Effects，SCE)更容易发生。

因此，为了减小短沟道效应的影响，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晶体管过渡，如鳍式场效应晶体管(FinFET)。FinFET中，栅极结构至少可以从两侧对超薄体(鳍部)进行控制，与平面MOSFET相比，栅极结构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。

发明内容

本发明实施例解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，优化半导体结构的电学性能。

为解决上述问题，本发明实施例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多个分立于所述衬底上的鳍部，所述衬底包括相邻的隔离区和器件区，所述隔离区中的所述鳍部为伪鳍部，所述器件区中的所述鳍部为器件鳍部；在所述鳍部的侧壁和顶部上形成保护层；形成所述保护层后，在所述衬底上形成覆盖所述保护层的遮挡层，所述遮挡层中形成有露出所述伪鳍部的初始开口；去除所述遮挡层露出的所述伪鳍部；去除所述伪鳍部后，对所述初始开口的侧壁进行刻蚀，形成开口，所述开口露出所述隔离区的衬底、以及所述器件区中靠近隔离区的器件鳍部与所述隔离区之间的衬底，所述遮挡层的被刻蚀难度小于所述保护层的被刻蚀难度。

可选的，形成所述遮挡层的步骤包括：采用旋涂工艺形成覆盖所述衬底和鳍部的遮挡材料层；刻蚀所述遮挡材料层形成露出所述伪鳍部的所述遮挡层。

可选的，采用干法刻蚀工艺刻蚀所述遮挡材料层，形成所述遮挡层。

可选的，采用各向同性干法刻蚀工艺对所述初始开口的侧壁进行刻蚀，形成所述开口。

可选的，所述各向同性干法刻蚀工艺的刻蚀气体包括O₂、CO和CO₂中的一种或多种。

可选的，所述各向同性干法刻蚀的工艺参数包括：刻蚀气体包括O₂，O₂的气体流量为50sccm至500sccm。

可选的，在所述衬底上形成遮挡层的步骤中，所述遮挡层顶面至所述鳍部顶面的距离20纳米至80纳米。

可选的，形成所述保护层的步骤中，所述保护层保形覆盖所述鳍部以及所述鳍部露出的衬底；形成所述保护层的步骤中，所述保护层保形覆盖所述鳍部以及所述鳍部露出的衬底。

可选的，采用原子层沉积工艺或者化学气相沉积工艺形成所述保护层。