半导体结构及其形成方法技术

一种半导体结构及其形成方法，形成方法包括：提供基底；在所述基底上形成多晶硅层；采用有机酸溶液，对所述多晶硅层进行第一清洗处理。本发明专利技术采用有机酸溶液对多晶硅层进行第一清洗处理，使所述多晶硅层表面由疏水性变为亲水性，从而提高对所述多晶硅层的清洗效果，降低所述多晶硅层表面的杂质数，进而有利于提高半导体器件的电学性能和良率。

【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领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。
技术介绍
在半导体制造中，随着超大规模集成电路的发展趋势，集成电路特征尺寸持续减小。为了适应特征尺寸的减小，MOSFET的沟道长度也相应不断缩短。然而，随着器件沟道长度的缩短，器件源极与漏极间的距离也随之缩短，因此栅极对沟道的控制能力随之变差，栅极电压夹断(pinchoff)沟道的难度也越来越大，使得亚阈值漏电(subthresholdleakage)现象，即所谓的短沟道效应(SCE：short-channeleffects)更容易发生。因此，为了更好的适应特征尺寸的减小，半导体工艺逐渐开始从平面MOSFET向具有更高功效的三维立体式的晶体管过渡，如鳍式场效应管(FinFET)。FinFET中，栅至少可以从两侧对超薄体(鳍部)进行控制，与平面MOSFET相比，栅极对沟道的控制能力更强，能够很好的抑制短沟道效应；且FinFET相对于其他器件，与现有集成电路制造具有更好的兼容性。但是，现有技术形成的半导体器件的电学性能和良率仍有待提高。
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，优化半导体器件的电学性能和良率。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：提供基底；在所述基底上形成多晶硅层；采用有机酸溶液，对所述多晶硅层进行第一清洗处理。可选的，在所述基底上形成多晶硅层的步骤包括：在所述基底上形成多晶硅膜；对所述多晶硅膜进行研磨操作，形成多晶硅层。可选的，所述有机酸溶液包含亲水功能团和疏水功能团。可选的，所述疏水功能团包括烷基或苯环，所述亲水功能团包括羟基或羧基。可选的，采用软研磨垫，对所述多晶硅层进行第一清洗处理。可选的，所述第一清洗处理的参数包括：下压力为1psi至3psi，基座转速为30rpm至100rpm，所述有机酸溶液的流速为150ml/min至400ml/min，处理时间为20s至80s。可选的，在所述第一清洗处理后，还包括步骤：对所述多晶硅层进行第二清洗处理。可选的，对所述多晶硅层进行第二清洗处理的步骤包括：采用有机酸溶液，对所述多晶硅层进行第一清洗操作；采用去离子水，对所述多晶硅层进行第二清洗操作，去除所述多晶硅层表面的有机酸溶液。可选的，所述第一清洗操作的步骤包括：对所述多晶硅层进行超声波清洗；在所述超声波清洗后，采用第一清洗刷，对所述多晶硅层进行第一刷洗操作；采用第二清洗刷，对所述多晶硅层进行第二刷洗操作。可选的，采用所述第二清洗刷，对所述多晶硅层进行第二清洗操作。可选的，所述第二清洗操作的参数包括：去离子水的流速为1500ml/min至3000ml/min，清洗时间为5s至20s。相应的，本专利技术还提供一种采用上述形成方法所形成的半导体结构。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：采用有机酸溶液对多晶硅层进行第一清洗处理，使所述多晶硅层表面由疏水性变为亲水性，在所述多晶硅层表面形成亲水层，从而提高对所述多晶硅层的清洗效果，降低所述多晶硅层表面的杂质数量(DefectCount)，进而有利于提高半导体器件的电学性能和良率。可选方案中，对所述多晶硅层进行第二清洗处理的步骤包括：采用有机酸溶液对所述多晶硅层进行第一清洗操作，采用去离子水对所述多晶硅层进行第二清洗操作，去除所述多晶硅层表面的有机酸溶液；相比仅采用去离子水对所述多晶硅层进行第二清洗处理的方案，可以避免去离子水过早地去除所述亲水层的问题，有利于保证所述多晶硅层表面呈亲水性，从而有利于保证对所述晶硅层表面的杂质去除效果。附图说明图1至图5是本专利技术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。具体实施方式由
技术介绍
可知，半导体器件的电学性能和良率仍有待提高。现结合一种半导体结构的形成方法分析电学性能和良率仍有待提高的原因。所述形成方法包括：提供基底；在所述基底上形成多晶硅膜；采用化学机械研磨工艺(ChemicalMechanicalPolishing，CMP)，对所述多晶硅膜进行平坦化处理，形成多晶硅层，且采用去离子水(DIW)对所述多晶硅层表面进行清洗处理。所述多晶硅层一般用于形成栅极层。但是，多晶硅材料为疏水性材料，因此难以采用去离子水对所述多晶硅层表面进行清洗处理，从而导致所述多晶硅层表面的杂质数量过大，进而容易导致半导体器件的电学性能和良率下降。为了解决所述技术问题，本专利技术采用有机酸溶液对多晶硅层进行清洗处理，使所述多晶硅层表面由疏水性变为亲水性，从而提高对所述多晶硅层的清洗效果，降低所述多晶硅层表面的杂质数量。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。图1至图5是本专利技术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。参考图1，提供基底(未标示)。所述基底为后续半导体结构的形成提供工艺平台，本实施例中，所形成的半导体结构为鳍式场效应晶体管，因此所述基底包括衬底100及位于所述衬底100上分立的鳍部110。在其他实施例中，所述基底还可以用于形成平面晶体管，所述基底相应还可以为平面基底。本实施例中，所述衬底100为硅衬底。在其他实施例中，所述衬底的材料还可以为锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或镓化铟，所述衬底还能够为绝缘体上的硅衬底或者绝缘体上的锗衬底。所述鳍部110的材料与所述衬底100的材料相同。本实施例中，所述鳍部110的材料为硅。在其他实施例中，所述鳍部的材料还可以是锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或镓化铟。本实施例中，所述衬底100上形成有隔离结构(STI)120，所述隔离结构120的顶部低于所述鳍部110顶部。所述隔离结构120用于对相邻器件起到隔离作用，还用于对相邻鳍部110起到隔离作用。本实施例中，所述隔离结构120的材料为氧化硅。在其他实施例中，所述隔离结构的材料还可以为氮化硅或氮氧化硅。参考图2，在所述基底(未标示)上形成多晶硅层300。所述多晶硅层300用于经图形化工艺后形成多晶硅栅极(GatePoly)。具体地，形成所述多晶硅层300的步骤包括：在所述衬底100上形成多晶硅膜(图未示)，所述多晶硅膜还覆盖所述鳍部110顶部；对所述多晶硅膜进行研磨操作，形成多晶硅层300。本实施例中，通过化学机械研磨工艺对所述多晶硅膜进行研磨操作。具体地，依次采用硬研磨垫(HardPad)和软研磨垫(SoftPad)对所述多晶硅膜进行研磨操作。其中，所述研磨操作为所述化学机械研磨工艺的主要工艺步骤(CMPMainProcess)。对所述研磨操作、硬研磨垫和软研磨垫的具体描述，与现有技术相同，本专利技术在此不再赘述。需要说明的是，在所述研磨操作后，所述多晶硅层300表面容易出现杂质(Particle)310，因此所述化学机械研磨工艺的步骤还包括：对所述多晶硅层300进行清洗处理，以去除所述杂质310。参考图3，采用有机酸溶液，对所述多晶硅层300进行第一清洗处理。通过采用有机酸溶液进行所述第一清洗处理，能够改变所述多晶硅层300表面和水的接触角(ContactAngle)，从而在所述多晶硅层300表面形成亲水层301，将所述多晶硅层300表面由疏水性变为亲水性，进而提高所述第一清洗处理对所述多晶硅层300的清洗效果，降低所述多晶硅层300表本文档来自技高网...

【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：提供基底；在所述基底上形成多晶硅层；采用有机酸溶液，对所述多晶硅层进行第一清洗处理。

【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：提供基底；在所述基底上形成多晶硅层；采用有机酸溶液，对所述多晶硅层进行第一清洗处理。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，在所述基底上形成多晶硅层的步骤包括：在所述基底上形成多晶硅膜；对所述多晶硅膜进行研磨操作，形成多晶硅层。3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述有机酸溶液包含亲水功能团和疏水功能团。4.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述疏水功能团包括烷基或苯环，所述亲水功能团包括羟基或羧基。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，采用软研磨垫，对所述多晶硅层进行第一清洗处理。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，所述第一清洗处理的参数包括：下压力为1psi至3psi，基座转速为30rpm至100rpm，所述有机酸溶液的流速为150ml/min至400ml/min，处理时间为20s至80s。7.如权利要求1所述的半导体结构的形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋莉，
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