半导体结构及其形成方法技术

本发明专利技术提供一种半导体结构及其形成方法，其中，所述形成方法包括：提供衬底，所述衬底包括相邻的第一区域和第二区域；在所述衬底第一区域形成第一外延层，所述第一外延层顶部表面高于所述第一区域衬底表面；在所述衬底第二区域形成第二外延层，所述第二外延层顶部表面高于所述第二区域衬底表面；对所述第一外延层和第二外延层进行刻蚀，增加所述第一外延层和第二外延层之间间距。增加所述第一外延层和第二外延层之间间距，能够防止所述第一外延层和第二外延层接触，减小第一外延层与第二外延层之间的漏电流，改善半导体结构性能。

【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
随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件朝着更高的元件密度，以及更高集成度的方向发展。晶体管作为最基本的半导体器件目前正被广泛应用，因此随着半导体器件的元件密度和集成度的提高，晶体管的尺寸也越来越小。随着晶体管尺寸的减小，芯片上的半导体器件的数量也随之增加，半导体器件之间的间距逐渐缩小。外延生长是指在单晶衬底(基片)上生长一层有一定要求的、与衬底晶向相同的单晶层。外延生长工艺是半导体工艺中的基本技术，在形成单晶体的过程中具有重要应用。外延生长工艺在形成二极管的正负电极，MOS晶体管的源漏掺杂层等工艺中具有广泛应用。然而，现有技术通过外延生长工艺形成的半导体结构的性能较差。
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，能够改善所形成的半导体结构的性能。为解决上述问题，本专利技术技术方案提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底包括相邻的第一区域和第二区域；在所述衬底第一区域形成第一外延层；在所述衬底第二区域形成第二外延层；对所述第一外延层侧壁和第二外延层侧壁进行刻蚀，增加所述第一外延层和第二外延层之间间距。可选的，所述第一外延层位于所述第一区域衬底表面或所述第一区域衬底中；所述第二外延层位于所述第二区域衬底表面或所述第二区域衬底中。可选的，所述衬底包括基底和分别位于所述第一区域和第二区域基底上的鳍部；所述第一外延层位于所述第一区域鳍部中或第一区域鳍部表面；所述第二外延层位于所述第二区域鳍部中或第二区域鳍部表面。可选的，所述第一外延层的材料为硅、硅锗或碳化硅；所述第二外延层的材料为硅、硅锗或碳化硅。可选的，所述衬底包括基底和位于所述基底上的鳍部，所述鳍部顶部表面为(100)晶面；或者，所述衬底为平面衬底，所述衬底表面为(100)晶面。可选的，所述第一区域用于形成MOS晶体管，所述第二区域用于形成MOS晶体管。可选的，对所述第一外延层侧壁和第二外延层侧壁进行刻蚀的工艺包括：各向同性干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺。可选的，对所述第一外延层侧壁和第二外延层侧壁进行刻蚀的工艺包括各向同性干法刻蚀工艺；所述各向同性干法刻蚀的刻蚀气体包括：Cl2、HCl和HBr中的一种或多种组合。可选的，所述各向同性干法刻蚀的刻蚀气体还包括：Ar、N2、O2、H2、SiH4、Si2H6、GeH4和Ge2H6中的一种或多种组合。可选的，对所述第一外延层侧壁和第二外延层侧壁进行刻蚀的工艺参数包括：所述刻蚀气体的流量为50sccm～1000sccm；偏置功率为0W～1200W；刻蚀温度为600℃～1000℃。可选的，对所述第一外延层侧壁和第二外延层侧壁进行刻蚀的工艺包括湿法刻蚀工艺，所述湿法刻蚀的刻蚀液包括：H2O2溶液、HF溶液、NH4OH溶液、NaOH溶液、KOH溶液、HCl溶液和NH4F溶液中的一种或多种组合。可选的，对所述第一外延层侧壁和第二外延层侧壁进行刻蚀之后，去除的所述第一外延层和第二外延层的厚度大于0nm小于等于30nm。可选的，对所述第一外延层侧壁和第二外延层侧壁进行刻蚀之后，还包括：在所述第一外延层顶部表面形成第一附加层；在所述第二外延层顶部表面形成第二附加层。可选的，所述第一附加层的材料为硅、硅锗或锗；所述第二附加层的材料为硅、硅锗或锗。可选的，所述第一外延层中具有第一掺杂源，所述第二外延层中具有第二掺杂源；所述第一附加层中具有第一附加源，所述第一附加源与所述第一掺杂源的导电类型相同；所述第二附加层中具有第二附加源，所述第二附加源与所述第二掺杂源的导电类型相同。可选的，形成所述第一附加层和第二附加层的工艺包括顶部外延生长工艺，并在所述顶部外延生长工艺中对第一附加层和第二附加层进行原位掺杂，在所述第一附加层中掺入第一附加源，在所述第二附加层中掺入第二附加源。可选的，所述第一附加层和第二附加层的材料包括硅或硅锗；所述第一附加源和第二附加源包括硼原子、硼离子或BF2+离子；所述第一附加层和第二附加层的材料包括硅或碳化硅，所述第一附加源和第二附加源包括磷离子、砷离子、磷原子或砷原子。可选的，形成所述第一附加层和第二附加层的反应气体包括：半导体源气体、掺杂源气体、载气和刻蚀气体；所述半导体源气体包括二氯甲硅烷、SiH4、Si2H6、GeH4或Ge2H6；所述掺杂源气体包括BCl3、B2H6、AsH3或PH3；所述载气包括：H2或N2；所述刻蚀气体包括HCl或Cl2。可选的，所述第一附加层和第二附加层的材料为硅；所述第一附加源和第二附加源为硼原子；形成所述第一附加层和第二附加层的工艺参数包括：半导体源气体包括SiH4，掺杂源气体包括BCl3；反应压强为1torr～100torr；反应温度为500℃～800℃；或者，所述第一附加层和第二附加层的材料为锗硅，第一附加源和第二附加源为硼原子，所述半导体源气体包括：硅源气体和锗源气体，所述硅源气体包括二氯甲硅烷或SiH4，所述锗源气体包括GeH4，所述掺杂源气体包括：B2H6或BCl3；或者，所述第一附加层和第二附加层的材料为硅，所述第一附加源和第二附加源为磷原子或砷原子；所述半导体源气体包括SiH4或Si2H6；所述掺杂源气体包括：AsH3或PH3；或者，所述第一附加层和第二附加层的材料为锗硅，第一附加源和第二附加源为磷原子或砷原子，所述半导体源气体包括硅源气体和锗源气体，所述硅源气体包括二氯甲硅烷或SiH4，所述锗源气体包括GeH4，所述掺杂源气体包括：AsH3或PH3。本专利技术技术方案还提供一种由上述形成方法形成的半导体结构。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术技术方案提供的半导体结构的形成方法中，对所述第一外延层侧壁和第二外延层侧壁进行刻蚀，增加所述第一外延层和第二外延层之间间距。增加所述第一外延层和第二外延层之间间距，能够防止所述第一外延层和第二外延层接触，减小第一外延层与第二外延层之间的漏电流，改善半导体结构性能。进一步，在所述第一外延层顶部表面形成第一附加层，能够增加第一区域衬底中的应力，从而增加第一区域衬底中载流子的迁移速率，改善所形成半导体结构性能。在所述第二外延层顶部表面形成第二附加层，能够增加第二区域衬底的中应力，从而增加第二区域衬底中载流子的迁移速率，改善所形成半导体结构性能。附图说明图1是一种半导体结构的形成方法的结构示意图；图2至图8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。具体实施方式现有技术形成的半导体结构存在诸多问题，例如：所形成的半导体结构性能较差。现结合一种半导体结构的形成方法，分析所述形成方法形成的半导体结构性能较差的原因：图1是一种半导体结构的形成方法的结构示意图。请参考图1，提供衬底100，所述衬底100包括相邻的第一区A和第二区B，所述第一区A衬底100和第二区B衬底100上分别具有鳍部101；在所述第一区A和第二区B衬底100上形成隔离结构102，所述隔离结构102覆盖所述鳍部101部分侧壁；通过第一外延生长工艺在所述第一区A鳍部101中形成第一外延层111；通过第二外延生长工艺在所述第二区B鳍部101中形成第二外延层112。其中，为了增加所形成半导体结构的集成度，所述第一区A鳍本文档来自技高网...

【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，所述衬底包括相邻的第一区域和第二区域；在所述衬底第一区域形成第一外延层；在所述衬底第二区域形成第二外延层；对所述第一外延层侧壁和第二外延层侧壁进行刻蚀，增加所述第一外延层和第二外延层之间间距。

【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，所述衬底包括相邻的第一区域和第二区域；在所述衬底第一区域形成第一外延层；在所述衬底第二区域形成第二外延层；对所述第一外延层侧壁和第二外延层侧壁进行刻蚀，增加所述第一外延层和第二外延层之间间距。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，所述第一外延层位于所述第一区域衬底表面或所述第一区域衬底中；所述第二外延层位于所述第二区域衬底表面或所述第二区域衬底中。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，所述衬底包括基底和分别位于所述第一区域和第二区域基底上的鳍部；所述第一外延层位于所述第一区域鳍部中或第一区域鳍部表面；所述第二外延层位于所述第二区域鳍部中或第二区域鳍部表面。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，所述第一外延层的材料为硅、硅锗或碳化硅；所述第二外延层的材料为硅、硅锗或碳化硅。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，所述衬底包括基底和位于所述基底上的鳍部，所述鳍部顶部表面为(100)晶面；或者，所述衬底为平面衬底，所述衬底表面为(100)晶面。6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一区域用于形成MOS晶体管，所述第二区域用于形成MOS晶体管。7.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，对所述第一外延层侧壁和第二外延层侧壁进行刻蚀的工艺包括：各向同性干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺。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，对所述第一外延层侧壁和第二外延层侧壁进行刻蚀的工艺包括各向同性干法刻蚀工艺；所述各向同性干法刻蚀的刻蚀气体包括：Cl2、HCl和HBr中的一种或多种组合。9.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述各向同性干法刻蚀的刻蚀气体还包括：Ar、N2、O2、H2、SiH4、Si2H6、GeH4和Ge2H6中的一种或多种组合。10.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，对所述第一外延层侧壁和第二外延层侧壁进行刻蚀的工艺参数包括：所述刻蚀气体的流量为50sccm～1000sccm；偏置功率为0W～1200W；刻蚀温度为600℃～1000℃。11.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，对所述第一外延层侧壁和第二外延层侧壁进行刻蚀的工艺包括湿法刻蚀工艺，所述湿法刻蚀的刻蚀液包括：H2O2溶液、HF溶液、NH4OH溶液、NaOH溶液、KOH溶液、HCl溶液和NH4F溶液中的一种或多种组合。12.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，对所述第一外延层侧壁和第二外延层侧壁进行刻蚀之后，去除的所述第一外延层和第二外延层的厚度大于0nm小于等于30nm。13.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，对所述第一外延层侧壁和...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐粕人，卜伟海，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11