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，其中，所述形成方法包括：提供衬底，所述衬底上具有第一鳍部；形成覆盖所述第一鳍部侧壁的第一侧墙结构，所述第一侧墙结构包括相对的第一面和第二面，所述第二面朝向所述第一鳍部侧壁表面；在所述第一侧墙结构之间的第一鳍部中形成第一凹槽，所述第一凹槽侧壁暴露出所述第一侧墙结构；形成所述第一凹槽之后，对所述第一侧墙结构第一面进行刻蚀，去除部分第一侧墙结构；对所述第一侧墙结构第一面进行刻蚀之后，在所述第一凹槽中形成第一外延层。所述形成方法能够改善所形成半导体结构的性能。

Semiconductor Structure and Its Formation Method

A semiconductor structure and its forming method include: providing a substrate with a first fin on the substrate; forming a first side wall structure covering the first fin side wall, which comprises a relative first and second sides, the second faces facing the first fin side wall surface; and forming a first side wall structure between the first side wall structure and the first fin side wall surface. A first groove is formed in the fin, and the first side wall of the first groove exposes the first side wall structure; after forming the first groove, the first side wall structure is etched to remove part of the first side wall structure; after etching the first side wall structure, the first epitaxy layer is formed in the first groove. The forming method can improve the performance of the formed semiconductor structure.

【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，以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，所述衬底上具有第一鳍部；形成覆盖所述第一鳍部侧壁的第一侧墙结构，所述第一侧墙结构包括相对的第一面和第二面，所述第二面朝向所述第一鳍部侧壁表面；在所述第一侧墙结构之间的第一鳍部中形成第一凹槽，所述第一凹槽侧壁暴露出所述第一侧墙结构；形成所述第一凹槽之后，对所述第一侧墙结构第一面进行刻蚀，去除部分第一侧墙结构；对所述第一侧墙结构第一面进行刻蚀之后，在所述第一凹槽中形成第一外延层。可选的，形成所述第一凹槽之后，形成所述第一外延层之前，还包括：对所述第一侧墙结构第二面进行刻蚀，去除部分第一侧墙结构。可选的，对所述第一侧墙结构的第一面进行刻蚀的过程中，对所述第一侧墙结构的第二面进行刻蚀。可选的，形成所述第一凹槽的工艺包括：等离子体干法刻蚀工艺。可选的，所述第一侧墙结构包括：覆盖所述第一鳍部侧壁的第一侧墙层；位于所述第一侧墙层侧壁表面的第二侧墙层，所述第二侧墙层与所述第一侧墙层的材料不相同。可选的，对所述第一侧墙结构第一面进行刻蚀，去除部分第一侧墙结构的步骤包括：去除全部或部分所述第二侧墙层。可选的，所述第一侧墙结构还包括位于所述第二侧墙层侧壁表面的第三侧墙层，所述第三侧墙层的材料与所述第二侧墙层的材料不相同。可选的，所述第一侧墙层与第三侧墙层的材料相同。可选的，所述第三侧墙层的材料包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅；所述第一侧墙层的材料包括氮化硅、氮氧化硅或氧化硅；所述第二侧墙层的材料包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。可选的，所述第一侧墙层的厚度为2nm～5nm；所述第二侧墙层的厚度为1nm～3nm；所述第三侧墙层的厚度为1nm～3nm。可选的，形成所述第一凹槽之后，形成所述第一外延层之前，还包括：对所述第一侧墙结构的第二面进行刻蚀，去除部分第一侧墙结构；对所述第一侧墙结构第一面进行刻蚀的步骤包括：对所述第三侧墙层进行刻蚀，去除全部或部分的所述第三侧墙层；对所述第一侧墙结构第二面进行刻蚀的步骤包括：对所述第一侧墙层进行刻蚀，去除部分或全部的第一侧墙层；对所述第三侧墙层进行刻蚀的过程中，对所述第一侧墙层进行刻蚀。可选的，对所述第一侧墙层和第三侧墙层进行刻蚀的工艺包括：各向同性干法刻蚀工艺；对所述第一侧墙层和第三侧墙层进行刻蚀的工艺参数包括：刻蚀气体包括CHF3、O2、CF4、N2和SF6中的一种或多种组合；去除的所述第一侧墙层的厚度为2nm～3nm；去除的所述第三侧墙层的厚度为1nm～3nm。可选的，对所述第一侧墙结构第一面进行刻蚀，去除部分第一侧墙结构的工艺包括各向同性干法刻蚀工艺。可选的，形成所述第一侧墙结构的步骤包括：形成覆盖所述第一鳍部顶部和侧壁的第一初始侧墙结构；去除所述第一鳍部顶部的第一初始侧墙结构。可选的，所述衬底上还具有第二鳍部，所述第二鳍部与第一鳍部相邻；所述形成方法还包括：在所述第二鳍部中形成第二凹槽；在所述第二凹槽中形成第二外延层，所述第二外延层与第一外延层相邻。可选的，形成所述第一初始侧墙结构之后，去除所述第一鳍部顶部的第一初始侧墙结构之前，在所述第二鳍部中形成第二外延层；或者，形成所述第二外延层之后，形成所述第一初始侧墙结构，所述第一初始侧墙结构还覆盖所述第二外延层表面。可选的，形成所述第二凹槽之前，还包括：形成覆盖所述第二鳍部侧壁的第二侧墙结构，所述第二侧墙结构包括相对的第三面和第四面，所述第四面朝向所述第二鳍部侧壁表面；形成第二凹槽之后，形成第二外延层之前，对所述第二侧墙结构的第三面进行刻蚀，去除部分所述第二侧墙结构。可选的，形成所述第一侧墙结构和第二侧墙结构的步骤包括：形成覆盖所述第一鳍部侧壁和顶部、以及第二鳍部侧壁和顶部的第一初始侧墙结构；去除所述第二鳍部顶部的第一初始侧墙结构，形成覆盖所述第二鳍部侧壁的第二侧墙结构；去除所述第一鳍部顶部的第一初始侧墙结构，形成覆盖所述第一鳍部侧壁的第一侧墙结构；形成第二外延层之后，形成所述第一外延层，形成所述第二外延层之后，去除所述第一鳍部顶部的第一初始侧墙结构；或者，形成第一外延层之后，形成第二外延层，形成所述第一外延层之后，去除所述第二鳍部顶部的第一初始侧墙结构。可选的，所述第二外延层的材料为硅锗，所述第一外延层的材料为硅或碳化硅。相应的，本专利技术技术方案还提供一种由上述的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，形成所述第一外延层之前，在所述第一鳍部侧壁表面形成第一侧墙结构，所述第一侧墙结构能够限制所述第一外延层沿垂直于所述第一鳍部侧壁方向上的尺寸，从而能够防止所述第一外延层与衬底上的其他半导体器件接触，从而能够改善半导体结构性能。在形成所述第一凹槽的过程中需要等离子体，等离子体容易使所述第一侧墙结构表面积聚电荷。形成所述第一外延层之前，形成第一凹槽之后，对所述第一侧墙结构的第一面进行刻蚀，去除部分第一侧墙结构。对所述第一侧墙结构的第一面进行刻蚀，去除部分第一侧墙结构，能够去除所述第一侧墙结构表面的电荷，从而能够避免在形成第一外延层的过程中，在所述第一侧墙结构的第一面形成非晶态的第一外延层材料，从而能够减小非晶态的第一外延层材料对半导体结构的影响。因此，所述形成方法能够改善所形成半导体结构的性能。进一步，所述形成方法还包括：在形成第一凹槽之后，形成第一外延层之前，对所述第一侧墙结构的第二面进行刻蚀，去除部分第一侧墙结构。由于在形成所述第一凹槽的过程中，所述第一侧墙结构表面容易产生电荷，对所述第一侧墙结构的第二面进行刻蚀，去除部分第一侧墙结构，能够去除所述第一侧墙结构第一面的电荷，从而减小所述第一侧墙结构第一面的电荷对第一外延层的影响，减少所述第一外延层中的缺陷。因此，所述形成方法能够改善所形成半导体结构的性能。进一步，所述第一侧墙结构包括第一侧墙层、第二侧墙层和第三侧墙层，且第一侧墙层与第二侧墙层的材料不相同，所述第二侧墙层与第三侧墙层的材料不相同。在刻蚀所述第一侧墙层和第三侧墙层的过程中，所述第二侧墙层能够作为刻蚀第一侧墙层和第三侧墙层的停止层，从而能够防止所述第一侧墙结构被完全去除。进一步，所述第一侧墙层与第三侧墙层的材料相同，则可以通过同一刻蚀工艺对第一侧墙层和第三侧墙层进行刻蚀，从而能够通过同一工艺对第一侧墙结构的第一面以本文档来自技高网...

【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，所述衬底上具有第一鳍部；形成覆盖所述第一鳍部侧壁的第一侧墙结构，所述第一侧墙结构包括相对的第一面和第二面，所述第二面朝向所述第一鳍部侧壁表面；在所述第一侧墙结构之间的第一鳍部中形成第一凹槽，所述第一凹槽侧壁暴露出所述第一侧墙结构；形成所述第一凹槽之后，对所述第一侧墙结构第一面进行刻蚀，去除部分第一侧墙结构；对所述第一侧墙结构第一面进行刻蚀之后，在所述第一凹槽中形成第一外延层。

【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，所述衬底上具有第一鳍部；形成覆盖所述第一鳍部侧壁的第一侧墙结构，所述第一侧墙结构包括相对的第一面和第二面，所述第二面朝向所述第一鳍部侧壁表面；在所述第一侧墙结构之间的第一鳍部中形成第一凹槽，所述第一凹槽侧壁暴露出所述第一侧墙结构；形成所述第一凹槽之后，对所述第一侧墙结构第一面进行刻蚀，去除部分第一侧墙结构；对所述第一侧墙结构第一面进行刻蚀之后，在所述第一凹槽中形成第一外延层。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，形成所述第一凹槽之后，形成所述第一外延层之前，还包括：对所述第一侧墙结构第二面进行刻蚀，去除部分第一侧墙结构。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，对所述第一侧墙结构的第一面进行刻蚀的过程中，对所述第一侧墙结构的第二面进行刻蚀。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，形成所述第一凹槽的工艺包括：等离子体干法刻蚀工艺。5.如权利要求1或2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一侧墙结构包括：覆盖所述第一鳍部侧壁的第一侧墙层；位于所述第一侧墙层侧壁表面的第二侧墙层，所述第二侧墙层与所述第一侧墙层的材料不相同。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，对所述第一侧墙结构第一面进行刻蚀，去除部分第一侧墙结构的步骤包括：去除全部或部分所述第二侧墙层。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，所述第一侧墙结构还包括位于所述第二侧墙层侧壁表面的第三侧墙层，所述第三侧墙层的材料与所述第二侧墙层的材料不相同。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，所述第一侧墙层与第三侧墙层的材料相同。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，所述第三侧墙层的材料包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅；所述第一侧墙层的材料包括氮化硅、氮氧化硅或氧化硅；所述第二侧墙层的材料包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。10.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一侧墙层的厚度为2nm～5nm；所述第二侧墙层的厚度为1nm～3nm；所述第三侧墙层的厚度为1nm～3nm。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，形成所述第一凹槽之后，形成所述第一外延层之前，还包括：对所述第一侧墙结构的第二面进行刻蚀，去除部分第一侧墙结构；对所述第一侧墙结构第一面进行刻蚀的步骤包括：对所述第三侧墙层进行刻蚀，去除全部或部分的所述第三侧墙层；对所述第一侧墙结构第二面进行刻蚀的步骤包括：对所述第一侧墙层进行刻蚀，去除部分或全部的第一侧墙层；对所述第三侧墙层进行刻蚀的过程中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路新技术研发上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31