[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，方法包括：提供衬底，所述衬底内具有第一离子；在衬底上形成复合层，所述复合层包括多层纳米线和位于相邻纳米线之间的初始牺牲层；在所述复合层内形成源漏开口，所述源漏开口暴露出所述复合层侧壁表面；刻蚀所述源漏开口暴露出的衬底，在所述源漏开口底部形成隔离开口；在所述隔离开口的底部表面和侧壁表面形成第一掺杂层，所述第一掺杂层内具有第二离子，所述第二离子的类型与所述第一离子的类型相同，且所述第二离子的浓度大于所述第一离子的浓度；在源漏开口内形成源漏掺杂层，所述源漏掺杂层内的离子类型与所述第二离子类型相反。所形成的半导体结构性能得到了提升。

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

随着半导体技术的发展，传统的平面式的金属-氧化物半导体场效应晶体管对沟道电流的控制能力变弱，造成严重的漏电流。鳍式场效应晶体管(Fin FET)是一种新兴的多栅器件，它一般包括凸出于半导体衬底表面的鳍部，覆盖部分所述鳍部的顶部表面和侧壁的栅极结构，位于栅极结构两侧的鳍部中的源漏掺杂区。与平面式的金属-氧化物半导体场效应晶体管相比，鳍式场效应晶体管具有更强的短沟道抑制能力，具有更强的工作电流。

随着半导体技术的进一步发展，集成电路器件的尺寸越来越小，传统的鳍式场效应晶体管在进一步增大工作电流方面存在限制。具体的，由于鳍部中只有靠近顶部表面和侧壁的区域用来作为沟道区，使得鳍部中用于作为沟道区的体积较小，这对增大鳍式场效应晶体管的工作电流造成限制。因此，提出了一种沟道栅极环绕(gate-all-around，简称GAA)结构的鳍式场效应晶体管，使得用于作为沟道区的体积增加，进一步的增大了沟道栅极环绕结构鳍式场效应晶体管的工作电流。

然而，现有技术中沟道栅极环绕结构鳍式场效应晶体管的性能有待提升。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种半导体结构及其形成方法，以提升半导体结构的性能。

为解决上述技术问题，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，所述衬底内具有第一离子；在衬底上形成复合层，所述复合层包括多层纳米线和位于相邻纳米线之间的初始牺牲层；在所述复合层内形成源漏开口，所述源漏开口暴露出所述复合层侧壁表面；刻蚀所述源漏开口暴露出的衬底，在所述源漏开口底部形成隔离开口；在所述隔离开口的底部表面和侧壁表面形成第一掺杂层，所述第一掺杂层内具有第二离子，所述第二离子的类型与所述第一离子的类型相同，且所述第二离子的浓度大于所述第一离子的浓度；在源漏开口内形成源漏掺杂层，所述源漏掺杂层内的离子类型与所述第二离子类型相反。

可选的，所述第二离子的类型包括N型离子或P型离子，所述N型离子包括磷离子或锑离子，所述P型离子包括硼离子或铟离子；所述第一掺杂层的材料包括磷硅、锑硅、硼硅或铟硅。

可选的，所述第一掺杂层的形成工艺包括第一外延生长工艺。

可选的，在源漏开口内形成源漏掺杂层之前，在形成第一掺杂层之后，还包括：在所述第一掺杂层上形成第一隔离层，所述第一隔离层的顶部平面高于所述复合层的底部平面。

可选的，所述第一隔离层的形成方法包括：在所述衬底上和第一掺杂层表面形成隔离材料层；回刻蚀所述隔离材料层，在所述第一掺杂层上形成第一隔离层。

可选的，所述第一隔离层的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或氮碳化硅。

可选的，所述隔离开口的形成方法包括第一刻蚀和第二刻蚀；所述第一刻蚀的工艺为各向异性干法刻蚀工艺，所述第一刻蚀沿垂直于衬底表面的方向对所述衬底进行刻蚀；所述第二刻蚀的工艺为各向同性干法刻蚀工艺，所述第二刻蚀沿平行于衬底表面的方向对所述衬底进行刻蚀。