半导体结构及其形成方法技术

技术编号:19648265 阅读:35 留言:0更新日期:2018-12-05 20:57
本发明专利技术提供一种半导体结构及其形成方法,包括:提供衬底,衬底包括第一区和第二区,第一区和第二区衬底上具有鳍部;通过第一氧化处理在所述第一区鳍部表面形成第一氧化层;对所述第二区鳍部进行第二氧化处理,在所述第二区鳍部表面形成第二氧化层。所述形成方法通过第一氧化处理控制所述第一氧化层的厚度以及第一区鳍部的形貌,从而使所述第一区鳍部能够满足第一区所形成的晶体管的性能要求。通过第二氧化处理控制所述第二氧化层的厚度以及第二区鳍部的形貌,从而使所述第二区鳍部能够满足第二区所形成的晶体管的性能要求。综上,所述形成方法能够同时满足第一区所形成晶体管对第一区鳍部的要求,以及第二区所形成晶体管对第二区鳍部的要求。

Semiconductor Structure and Its Formation Method

The invention provides a semiconductor structure and a forming method thereof, including: providing a substrate, which comprises a first zone and a second zone, and having fins on the first zone and a second zone substrate; forming a first oxide layer on the surface of the fins of the first zone by first oxidation treatment; and carrying out a second oxidation treatment on the fins of the second zone, in which the fins of the second zone are located. A second oxide layer is formed on the fin surface of the second zone. The formation method controls the thickness of the first oxide layer and the morphology of the first zone fin by first oxidation treatment, so that the first zone fin can meet the performance requirements of the transistor formed in the first zone. The thickness of the oxide layer and the morphology of the fin of the second region are controlled by the second oxidation treatment, so that the fin of the second region can meet the performance requirements of the transistor formed in the second region. In summary, the forming method can meet the requirements of the first zone fin for the first zone transistor formed in the first zone and the second zone fin for the second zone transistor formed in the second zone at the same time.

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法
本专利技术涉及半导体制造
,尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。
技术介绍
随着半导体技术的不断进步,半导体器件向着高集成度、高质量的方向发展,半导体器件的特征尺寸相应减小。半导体器件特征尺寸的减小,意味着在一片芯片上形成更多的晶体管,能够改善半导体器件的性能。特别是在存储器件中,随着信息技术的发展,信息量不断增大,这就对存储器的存储量提出了更高的要求。存储器包括存储区和外围区。所述存储区用于形成存储单元,存储单元用于存储数据。所述外围区用于形成存储器的外围电路。存储区晶体管尺寸的减小,能够使存储区布置更多的晶体管,对增加存储器存储的信息量具有巨大优势。存储器对存储区和外围区晶体管的性能具有不同要求,也使得存储区和外围区晶体管的结构具有差异,随着存储区晶体管尺寸的减小,这种差异更加显著。为了减小鳍部顶部和侧壁相交的拐角处的电场,防止鳍部拐角处的栅介质层被击穿,往往需要对鳍部进行氧化处理,增加鳍部拐角处的曲率半径。存储器的存储区和外围区对所述氧化处理的要求不同。然而,现有的半导体结构的形成方法很难同时满足存储器存储区和外围区对氧化处理的不同要求,导致所形成的半导体结构性能较差。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法,能够改善半导体结构性能。为解决上述问题,本专利技术提供一种半导体结构的形成方法,包括:提供衬底,所述衬底包括第一区和第二区,所述第一区和第二区衬底上具有鳍部;对所述第一区鳍部进行第一氧化处理,在所述第一区鳍部表面形成第一氧化层,并使所述第一区鳍部顶部和侧壁之间的拐角形成第一圆角;对所述第二区鳍部进行第二氧化处理,在所述第二区鳍部表面形成第二氧化层,并使所述第二区鳍部顶部和侧壁之间的拐角形成第二圆角,所述第一圆角和第二圆角的曲率不相同。可选的,所述第一区鳍部的宽度小于所述第二区鳍部的宽度;所述第一圆角的曲率大于所述第二圆角的曲率。可选的,所述第一区域鳍部的宽度为0.05微米~0.07微米;所述第二区域鳍部的宽度大于或等于0.3微米。可选的,所述第一氧化层的厚度为45埃~55埃;所述第二氧化层的厚度为90埃~110埃。可选的,对所述第一区鳍部进行第一氧化处理的步骤包括:对所述第一区鳍部和第二区鳍部进行氧化,在所述第一区鳍部和第二区鳍部表面形成第一初始氧化层;去除所述第二区的第一初始氧化层,形成第一氧化层。可选的,对所述第一区鳍部和第二区鳍部进行氧化的工艺参数包括:反应气体包括氧气,反应气体流量为0.05升/分钟~0.5升/分钟,氧化时间为2小时~8小时。可选的,去除所述第二区的第一初始氧化层的步骤包括:形成覆盖所述第一区鳍部侧壁的第一隔离层;以所述第一隔离层为掩膜对所述第一初始氧化层进行刻蚀。可选的,形成所述第一隔离层的步骤包括:形成覆盖所述第一区鳍部侧壁和第二区鳍部侧壁的第一初始隔离层;去除所述第二区的第一初始隔离层,形成第一隔离层;形成所述第一初始隔离层的工艺包括流体化学气相沉积工艺或等离子体增强化学气相沉积工艺。可选的,所述第一区鳍部和第二区鳍部顶部上具有掩膜层;形成所述第一隔离层之后,以所述掩膜层为掩膜对所述第二区鳍部进行第二氧化处理。可选的,所述第一隔离层的材料为氧化硅。可选的,所述第一隔离层还覆盖所述第一区鳍部顶部。可选的,所述第二氧化处理的工艺参数包括:反应气体包括氧气,反应气体流量为0.05升/分钟~0.5升/分钟,氧化时间为2小时~8小时。可选的,还包括:在所述第二区衬底上形成第二隔离层,所述第二隔离层覆盖所述第二区鳍部侧壁。可选的,形成所述第二隔离层的步骤包括:形成覆盖所述第一隔离层和第二区鳍部的第二初始隔离层;去除所述第一区的第二初始隔离层,形成第二隔离层;形成所述第二初始隔离层的工艺包括高密度等离子体化学沉积工艺或流体化学气相沉积工艺。可选的,还包括:对所述第一隔离层和第二隔离层进行刻蚀,形成隔离结构,所述隔离结构暴露出所述鳍部部分侧壁。可选的,形成所述隔离结构之后,还包括:形成横跨所述第一区和第二区鳍部的栅极结构,所述栅极结构覆盖所述鳍部部分侧壁和部分顶部表面。可选的,形成所述隔离结构之后,形成所述栅极结构之前,还包括:去除所述隔离结构暴露出的第一氧化层和第二氧化层。可选的,所述第一区用于形成存储器件;所述第二区用于形成外围器件。一种由上述形成方法形成的半导体结构,包括:衬底,所述衬底包括第一区和第二区,所述第一区和第二区衬底上具有鳍部,所述第一区鳍部侧壁与顶部之间具有第一圆角,所述第二区鳍部侧壁和顶部之间具有第二圆角,所述第一圆角与所述第二圆角的曲率不相同;位于所述第一区鳍部表面的第一氧化层;位于所述第二区鳍部表面的第二氧化层。可选的,所述第一区鳍部的宽度小于所述第二区鳍部的宽度;所述第一圆角的曲率大于所述第二圆角的曲率。与现有技术相比,本专利技术的技术方案具有以下优点:本专利技术的半导体结构的形成方法中,通过第一氧化处理在所述第一区鳍部表面形成第一氧化层,使所述第一区鳍部顶部和侧壁之间的拐角形成第一圆角,通过第二氧化处理在所述第二区鳍部表面形成第二氧化层,使所述第二区鳍部顶部和侧壁之间的拐角形成第二圆角。可以通过第一氧化处理控制所述第一区鳍部的第一圆角的曲率,从而使所述第一区鳍部满足第一区所形成的晶体管的性能。通过第二氧化处理控制所述第二区鳍部的第二圆角的曲率,从而使所述第二区鳍部满足第二区所形成的晶体管的性能。综上,所述形成方法能够同时满足第一区所形成晶体管对第一圆角曲率的要求,以及第二区所形成晶体管对第二圆角曲率的要求。进一步,所述第一区域鳍部的宽度小于所述第二区鳍部的宽度,且所述第一氧化层的厚度小于所述第二氧化层的厚度,使得所述第一区鳍部的宽度不至于过小,且所述第二区鳍部拐角处的电场较弱,从而能够防止所述第二区栅介质层被击穿。附图说明图1和图2是一种半导体结构的形成方法各步骤的结构示意图;图3至图10是本专利技术半导体结构的形成方法一实施例各步骤的结构示意图。具体实施方式半导体结构的形成方法存在诸多问题,例如:所述半导体结构的形成方法能够改善所形成的半导体结构的性能。现结合一种半导体结构的形成方法,分析所述半导体结构的形成方法形成的半导体结构性能较差的原因:图1和图2是一种半导体结构的形成方法各步骤的结构示意图。请参考图1,提供衬底100,所述衬底100包括外围区A和存储区B,所述外围区A和存储区B衬底100上具有鳍部101。请参考图2,对所述鳍部101进行氧化处理,在所述鳍部101表面形成氧化层110。所述鳍部101顶部与侧壁之间具有圆角,所述氧化处理用于增加所述鳍部101顶部与侧壁之间圆角的曲率半径,从而减小所述拐角处的电场,防止所述拐角表面的栅介质层被击穿。后续形成横跨所述鳍部101的栅介质层,所述栅介质层位于所述鳍部101顶部和侧壁表面;在所述栅介质层上形成栅极。其中,外围区A用于对存储区B形成的存储单元进行控制和选择,为了增加所形成半导体结构的可靠性,要求栅极与所述外围区A鳍部101之间具有较高的电容,从而使所述外围区A栅介质层的厚度较薄。为了防止所述外围区A栅介质层被击穿,所述外围区A拐角的曲率半径不能过小,也就要求所述氧化层110具有较大的厚度。然而,为了增加存储区B所形成的存储单元存储的信息量,所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:提供衬底,所述衬底包括第一区和第二区,所述第一区和第二区衬底上具有鳍部;对所述第一区鳍部进行第一氧化处理,在所述第一区鳍部表面形成第一氧化层,并使所述第一区鳍部顶部和侧壁之间的拐角形成第一圆角;对所述第二区鳍部进行第二氧化处理,在所述第二区鳍部表面形成第二氧化层,并使所述第二区鳍部顶部和侧壁之间的拐角形成第二圆角,所述第一圆角和第二圆角的曲率不相同。

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:提供衬底,所述衬底包括第一区和第二区,所述第一区和第二区衬底上具有鳍部;对所述第一区鳍部进行第一氧化处理,在所述第一区鳍部表面形成第一氧化层,并使所述第一区鳍部顶部和侧壁之间的拐角形成第一圆角;对所述第二区鳍部进行第二氧化处理,在所述第二区鳍部表面形成第二氧化层,并使所述第二区鳍部顶部和侧壁之间的拐角形成第二圆角,所述第一圆角和第二圆角的曲率不相同。2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一区鳍部的宽度小于所述第二区鳍部的宽度;所述第一圆角的曲率大于所述第二圆角的曲率。3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一区域鳍部的宽度为0.05微米~0.07微米;所述第二区域鳍部的宽度大于或等于0.3微米。4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一氧化层的厚度为45埃~55埃;所述第二氧化层的厚度为90埃~110埃。5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,对所述第一区鳍部进行第一氧化处理的步骤包括:对所述第一区鳍部和第二区鳍部进行氧化,在所述第一区鳍部和第二区鳍部表面形成第一初始氧化层;去除所述第二区的第一初始氧化层,形成第一氧化层。6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,对所述第一区鳍部和第二区鳍部进行氧化的工艺参数包括:反应气体包括氧气,反应气体流量为0.05升/分钟~0.5升/分钟,氧化时间为2小时~8小时。7.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,去除所述第二区的第一初始氧化层的步骤包括:形成覆盖所述第一区鳍部侧壁的第一隔离层;以所述第一隔离层为掩膜对所述第一初始氧化层进行刻蚀。8.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述第一隔离层的步骤包括:形成覆盖所述第一区鳍部侧壁和第二区鳍部侧壁的第一初始隔离层;去除所述第二区的第一初始隔离层,形成第一隔离层;形成所述第一初始隔离层的工艺包括流体化学气相沉积工艺或等离子体增强化学气相沉积工艺。9.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一区鳍部和第二区鳍部顶部上具有掩膜层;形成所述第一隔离层之后,以所述掩膜层为掩膜对所述第二区鳍部...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡建强
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司中芯国际集成电路制造北京有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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