[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：提供基底，包括衬底和鳍部，沿鳍部延伸方向，衬底包括器件单元区和位于相邻器件单元区之间的隔离区，衬底上形成有覆盖鳍部的部分侧壁的隔离层，器件单元区和隔离区的隔离层上形成有横跨鳍部的栅极层，栅极层顶部形成有栅极掩膜层；在隔离区的栅极掩膜层中形成掩膜开口；沿掩膜开口刻蚀栅极层和鳍部，形成隔离开口；在隔离开口中形成隔离结构。本发明利用栅极掩膜层中的掩膜开口，省去了形成用于定义隔离结构位置的掩膜层的步骤，且通过依次刻蚀栅极层和鳍部的方式形成隔离开口，降低了形成工艺的复杂度，同时，隔离开口在同一步骤中形成，受套刻精度的影响较小，从而提高半导体结构的性能。

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的形成方法。

背景技术

为了克服晶体管的短沟道效应，抑制漏电流，现有技术提出了鳍式场效应晶体管(FinFET)，鳍式场效应晶体管是一种常见的多面栅器件。鳍式场效应晶体管的结构包括：位于半导体衬底表面上的鳍部和隔离层，所述隔离层覆盖鳍部的部分侧壁；横跨鳍部且覆盖鳍部的部分顶部和部分侧壁的栅极结构；位于所述栅极结构两侧的鳍部内的源漏掺杂区。

此外，为了提高芯片运行速度，提高晶体管的性能，现有技术通过在源漏掺杂区引入应力层，在晶体管的沟道区域引入压应力或拉应力，以提高沟道内载流子的迁移率，从而改善晶体管的性能。因此，目前鳍式场效应晶体管中的应力层位于栅极结构两侧的鳍部内。

然而，随着半导体器件尺寸的缩小，相邻鳍部之间的距离也随之缩小。传统情况下，沿着鳍部延伸方向，晶体管之间依靠浅槽隔离结构进行隔离的方式会越来越占用面积。例如双扩散隔断(Double diffusion Break，DDB)结构，沿着鳍部延伸方向，相邻两个晶体管之间的间距为一个栅极节距。为了进一步压缩芯片面积，现有技术引入了单扩散隔断(Single diffusion break，SDB)结构，引入SDB结构后，沿着鳍部延伸方向，两个相邻晶体管之间的间距仅为一个栅极的宽度。

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的形成方法，降低工艺复杂度的同时，提高半导体结构的性能。

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，包括衬底以及凸出于所述衬底的鳍部，沿所述鳍部的延伸方向，所述衬底包括器件单元区以及位于相邻所述器件单元区之间的隔离区，所述衬底上形成有覆盖所述鳍部的部分侧壁的隔离层，所述器件单元区和隔离区的所述隔离层上形成有横跨所述鳍部的栅极层，所述栅极层的顶部形成有栅极掩膜层；在所述隔离区的所述栅极掩膜层中形成掩膜开口；以所述栅极掩膜层为掩膜，沿所述掩膜开口依次刻蚀所述栅极层和鳍部，形成由所述栅极层、隔离层、鳍部和衬底围成的隔离开口；在所述隔离开口中形成隔离结构，所述隔离结构用于沿所述鳍部的延伸方向隔离相邻鳍部。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

本发明实施例提供的形成方法中，先在隔离区形成栅极层，且利用栅极掩膜层中的掩膜开口，依次刻蚀所述栅极层和鳍部，形成由所述栅极层、隔离层、鳍部和衬底围成的隔离开口，接着在所述隔离开口中形成隔离结构；与在形成隔离层之前，先刻蚀隔离区的鳍部，随后在隔离区的隔离层上形成隔离结构的方案相比，本发明实施例省去了形成用于定义隔离结构位置的掩膜层的步骤，而且，通过依次刻蚀所述栅极层和鳍部的方式形成隔离开口，降低了工艺复杂度，同时，所述隔离开口在同一步骤中形成，受套刻精度的影响较小，这有利于提高隔离结构的位置精度，从而提高半导体结构的性能。

附图说明

图1至图8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；

图9至图16是本发明半导体结构的形成方法一实施例中各步骤对应的结构示意图；

图17至图19是本发明半导体结构的形成方法另一实施例中各步骤对应的结构示意图。

具体实施方式