[发明专利]半导体结构的形成方法

说明书

一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底晶圆，所述衬底晶圆具有相对的第一面和第二面；对所述晶圆的第一面进行刻蚀，在所述晶圆内形成凹槽；在所述晶圆的第二面形成第二应变层，所述第二应变层用于使所述晶圆内具有第二应力；在所述凹槽内形成第一应变层，所述第一应变层用于使所述晶圆具有第一应力。从而，改善了半导体结构的应力。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其是涉及一种半导体结构的形成方法。

背景技术

在半导体技术领域，随着集成电路的特征尺寸不断减小，以及对集成电路更高信号传递速度的要求，晶体管需要在尺寸逐渐减小的同时具有更高的驱动电流。

为了使半导体器件在尺寸逐渐减小的同时，具有更高的驱动电流，通常，采用鳍式场效应晶体管的结构。由于鳍式场效应晶体管为位于基底上的类似立体结构，它的特征尺寸更小，更能满足高集成度的要求。为了进一步满足更高的器件性能需求，提出了一种形成应变沟道的技术，通过采用应变材料增加器件沟道中的应力，从而提高了半导体器件的驱动电流，以提高半导体器件的性能。

然而，半导体结构的性能仍然有待提高。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种半导体结构的形成方法，减少应力对晶圆造成的变形，提高半导体结构的性能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底晶圆，所述衬底晶圆具有相对的第一面和第二面；对所述晶圆的第一面进行刻蚀，在所述晶圆内形成凹槽；在所述晶圆的第二面形成第二应变层，所述第二应变层用于使所述晶圆内具有第二应力；在所述凹槽内形成第一应变层，所述第一应变层用于使所述晶圆具有第一应力。

可选的，所述第一应变层与所述第二应变层的材料不同。

可选的，所述第二应变层的材料包括氮化硅。

可选的，所述第一应变层的材料包括：硅锗、锗、砷化镓或者Ⅲ-Ⅴ族元素构成的多元半导体材料。

可选的，所述第二应变层的厚度范围为100埃至1000埃。

可选的，形成所述第二应变层的方法包括：在形成所述第一应变层前，采用炉管工艺在所述晶圆的第一面和第二面形成第二应变材料层；刻蚀所述第一面的第二应变材料层，直至去除所述第一面的第二应变材料层。

可选的，所述炉管工艺的参数包括：温度范围为400摄氏度至1200摄氏度。

可选的，刻蚀所述第一面的第二应变材料层的工艺包括：等离子体刻蚀工艺或者气体湿法刻蚀工艺。

可选的，在刻蚀所述第二应变材料层的刻蚀工艺中，对所述第二应变材料层的材料以及所述晶圆的材料的刻蚀选择比大于5:1。

可选的，还包括：在形成所述第二应变材料层前，在所述第一面形成第一氧化层。

可选的，刻蚀所述第一面的第二应变材料层的工艺，对所述第二应变材料层的材料以及所述第一氧化层的材料的刻蚀选择比大于5:1。

可选的，还包括：在形成所述第二应变层后，去除所述第一氧化层。

可选的，去除所述第一氧化层的工艺包括干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺，并且，在去除所述第一氧化层的工艺中，对所述第一氧化层的材料以及晶圆的材料的刻蚀选择比大于3:1，且对所述第一氧化层的材料以及第二应变层的材料的刻蚀选择比大于3:1。

可选的，形成所述第一氧化层的工艺包括沉积工艺或氧化工艺。

可选的，形成所述第一氧化层的工艺为炉管工艺。

可选的，所述第一氧化层的厚度范围为30埃至200埃。