[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，其中结构包括：基底，所述基底上具有鳍部，所述鳍部包括第一区以及位于第一区上的第二区；位于第一区鳍部表面的第一界面层，所述第一界面层内掺杂有第一极化原子；位于第二区鳍部表面的第二界面层，所述第二界面层内掺杂有第一极化原子和第二极化原子，且所述第一界面层的导电类型和第二界面层的导电类型相同。所述第一界面层调整阈值电压的效果大于第二界面层调整阈值电压的效果，从而平衡由于鳍部顶角处导致的栅极结构的阈值电压的差异，使得最终形成的栅极结构的位于鳍部顶部部分与位于鳍部侧壁部分的阈值电压的差异缩小，从而提高形成的半导体结构的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

随着集成电路向超大规模集成电路发展，集成电路内部的电路密度越来越大，所包含的元器件数量也越来越多，元器件的尺寸也随之减小。随着半导体结构尺寸的减小，半导体结构中器件的沟道随之缩短。由于沟道缩短，缓变沟道近似不再成立，而凸显出各种不利的物理效应(特别是短沟道效应)，这使得器件性能和可靠性发生退化，限制了器件尺寸的进一步缩小。

为了克服器件的短沟道效应，抑制漏电流，现有技术提出了鳍式场效应晶体管(Fin FET)，鳍式场效应晶体管是一种常见的多栅器件，鳍式场效应晶体管的结构包括：位于半导体衬底表面的鳍部和隔离层，所述隔离层覆盖部分所述鳍部的侧壁，且隔离层表面低于鳍部顶部；位于隔离层表面，以及鳍部的顶部和侧壁表面的栅极结构；位于所述栅极结构两侧的鳍部内的源区和漏区。

然而，现有的鳍式场效应晶体管的性能仍有待提高，尤其是鳍部表面的Vt均匀性的问题。通常情况下鳍部顶角处的Vt相比于鳍部侧壁处的Vt低，这导致器件在关闭状态时，顶角处的漏电占到总漏电相当一部分。

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，依靠偶极子调节Vt的方法，调节鳍部顶角处的Vt与鳍部侧壁处相当，以提高形成的半导体结构的性能。

本发明技术方案提供一种半导体结构，包括：基底，所述基底上具有鳍部，所述鳍部包括第一区以及位于第一区上的第二区；位于第一区鳍部表面的第一界面层，所述第一界面层内掺杂有第一极化原子；位于第二区鳍部表面的第二界面层，所述第二界面层内掺杂有第一极化原子和第二极化原子，且所述第一界面层的导电类型和第二界面层的导电类型相同。

可选的，所述第一区和第二区的比例关系范围为10:1至3:1。

可选的，所述第一界面层包括第一栅极界面层；所述第二界面层包括第二栅极界面层。

可选的，所述第一栅极界面层的材料包括：氧化硅或氮氧化硅中的一种或者两种组合；所述第二栅极界面层的材料包括：氧化硅或氮氧化硅中的一种或者两种组合。

可选的，所述第一界面层包括：第一栅极界面层和位于第一栅极界面层表面的第一栅极介质层；所述第二界面层包括第二栅极界面层和位于所述第二栅极界面层表面的第二栅极介质层。

可选的，所述第一栅极界面层的材料包括：氧化硅或氮氧化硅中的一种或者两种组合，所述第一栅极介质层的材料包括：高K介质材料；所述第二栅极界面层的材料包括：氧化硅或氮氧化硅中的一种或者两种组合，所述第二栅极介质层的材料包括：高K介质材料。

可选的，所述第一极化原子包括N型或P型，所述N型包括：镧、钆、钇、钛酸锶、镁或者钡；所述P型包括：铝或者铌。

可选的，所述第二极化原子包括：N型或P型，所述N型包括：镧、钆、钇、钛酸锶、镁或者钡；所述P型包括：铝或者铌。

可选的，所述鳍部还包括：位于第一区底部的第三区；所述半导体结构还包括：位于基底上的隔离结构，所述隔离结构覆盖所述第三区鳍部的部分侧壁表面，且所述隔离结构的顶部表面低于所述鳍部的顶部表面。