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，其中形成方法包括：形成衬底，所述衬底上具有分立的鳍部；去除鳍部之间部分厚度的衬底，在所述鳍部下方形成前驱层；在相邻所述前驱层间填充过氧化层；使所述过氧化层氧化鳍部之间的衬底以及所述前驱层，形成位于相邻鳍部之间的隔离结构且相邻所述隔离结构在所述鳍部下方相接触。本发明专利技术通过去除鳍部之间部分厚度的衬底，在鳍部下方形成前驱层；在相邻所述前驱层间填充过氧化层；使所述过氧化层氧化鳍部之间的衬底以及所述前驱层形成隔离结构。由于相邻隔离结构在所述鳍部下方相接触，从而实现了鳍部与衬底之间的电隔离，有效的提高了所述鳍部的隔离性能，从而有利于抑制器件漏电流，提高器件性能。

Semiconductor structure and its formation method

A semiconductor structure and method of forming, the forming method comprises: forming a substrate, having a discrete fin portion of the substrate; the substrate removal between the fin part thickness, forming a precursor layer beneath the fin; in the adjacent precursor layer is filled between the oxidation layer; the oxidation between the fins part of the oxide layer and the substrate layer is formed between the adjacent precursor, fin isolation structure and the adjacent contact isolation structure under the fin. By removing the part of the thickness between fins, the precursor layer is formed below the fin part, and the peroxide layer is filled between the adjacent precursor layers, so that the substrate between the oxidized fin parts and the precursor layer form an isolation structure. Because the adjacent isolation structure is contacted at the bottom part of the fin, the electrical isolation between the fin and the substrate is realized, and the isolation performance of the fin is effectively improved, which is conducive to the leakage current of the suppressor and the performance of the device.

【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，特别涉及一种半导体结构及其形成方法。
技术介绍
半导体器件中，晶体管是一种重要的基本器件。晶体管的基本结构包括三个主要区域：源极(Source)、漏极(Drain)以及栅极(Gate)。其中源极和漏极是通过高掺杂形成。根据器件类型不同，可以分为N型掺杂(即NMOS)和P型掺杂(即PMOS)。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MOS器件尺寸的减小，MOS器件的沟道随之缩短。由于沟道缩短，MOS器件的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。为了进一步缩小器件尺寸，提高器件性能的可靠性，现有技术发展了鳍式场效应晶体管。鳍式场效应晶体管中，源区和漏区位于鳍部内，位于源区和漏区之间的栅极结构横跨鳍部，且覆盖鳍部顶部和侧壁部分表面。所以鳍部顶部以及侧壁与栅极结构相接触的部分成为沟道区，能够有效的增大驱动电流，改善器件性能。但是随着器件尺寸的减小，现有鳍式场效应晶体管中相邻鳍部之间的距离随之减小，鳍部之间容易发生漏电，影响了鳍式场效应晶体管的性能。
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，以提高所形成鳍式场效应晶体管的性能。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：形成衬底，所述衬底上具有分立的鳍部；去除鳍部之间部分厚度的衬底，在所述鳍部下方形成前驱层；在相邻所述前驱层间填充过氧化层；使所述过氧化层氧化鳍部之间的衬底以及所述前驱层，形成位于相邻鳍部之间的隔离结构且相邻所述隔离结构在所述鳍部下方相接触。可选的，形成前驱层之后，填充过氧化层之前，还包括：在所述前驱层侧壁形成凹槽；填充过氧化层的步骤包括：在所述凹槽中填充过氧化层。可选的，形成凹槽的步骤包括：通过湿法刻蚀的方式形成所述凹槽。可选的，填充所述过氧化层的步骤包括：在相邻所述前驱层以及相邻所述鳍部之间形成过氧化材料层，所述过氧化材料层的顶部表面高于所述鳍部的顶部表面；回刻所述过氧化材料层，去除部分厚度对所述过氧化材料层，露出所述鳍部的侧壁，形成所述过氧化层。可选的，形成所述过氧化材料层的步骤包括：通过化学气相沉积的方式形成所述过氧化层材料层。可选的，形成所述过氧化材料层的步骤中，工艺气体包括硅烷和过氧化氢气体。可选的，通过化学气相沉积的方式形成所述过氧化材料层的步骤中，工艺温度在-5℃到100℃范围内，工艺气体压强在10Pa到300Pa范围内。可选的，所述过氧化层的材料为含硅化合物，所述含硅化合物含有游离的氧离子或氢氧离子。可选的，使所述过氧化层氧化鳍部之间的衬底以及所述前驱层的步骤包括：通过退火处理，使所述过氧化层氧化鳍部之间的衬底以及所述前驱层。可选的，所述退火处理的步骤中，所述退火温度在20℃到600℃范围内。可选的，所述退火处理的步骤包括：在氧化气体的气氛中进行所述退火处理。可选的，在氧化气体的气氛中进行所述退火处理的步骤中，所述氧化气体包括氧气、臭氧或氧气和水蒸气的混合气体。可选的，形成所述衬底的步骤中，所述前驱层的厚度在到范围内；形成隔离结构的步骤中，所述隔离结构的厚度在到范围内。可选的，形成所述鳍部之后，形成所述前驱层之前，所述形成方法还包括：形成覆盖所述鳍部的保护层；形成所述隔离结构之后，所述形成方法还包括：去除保护层。可选的，在形成所述隔离结构之后，所述形成方法还包括：在鳍部之间的隔离结构上形成隔离层；在所述鳍部上形成栅极结构，所述栅极结构横跨所述鳍部且覆盖所述鳍部顶部和侧壁的部分表面。相应的，本专利技术还提供一种半导体结构，包括：衬底；位于衬底上的鳍部；位于相邻鳍部之间的隔离结构，且相邻隔离结构在所述鳍部下方相接触。可选的，所述隔离结构的厚度在到范围内。可选的，所述隔离结构的材料包括氧化物。可选的，在与衬底表面平行的平面内，沿朝向鳍部的方向上，所述隔离结构的厚度变小。可选的，所述半导体结构还包括：位于鳍部之间隔离结构上的隔离层；以及位于鳍部上的栅极结构，所述栅极结构横跨所述鳍部且覆盖所述鳍部顶部和侧壁的部分表面。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术通过去除鳍部之间部分厚度的衬底，在鳍部下方形成前驱层；在相邻所述前驱层间填充过氧化层；使所述过氧化层氧化鳍部之间的衬底以及所述前驱层形成隔离结构。由于相邻隔离结构在所述鳍部下方相接触，从而实现了鳍部与衬底之间的电隔离，有效的提高了所述鳍部的隔离性能，从而有利于抑制器件漏电流，提高器件性能。附图说明图1是一种鳍式场效应晶体管的结构示意图；图2至图15是本专利技术半导体结构形成方法一实施例中间结构的示意图。具体实施方式由
技术介绍
可知，现有鳍式场效应晶体管中相邻鳍部之间容易出现漏电问题。现结合现有鳍式场效应晶体管的结构分析其漏电问题的原因：参考图1，示出了一种鳍式场效应晶体管的结构示意图。所述鳍式场效应晶体管包括：衬底10；位于所述衬底10上分立的鳍部11；位于所述衬底10上，且填充于相邻鳍部11之间隔离层12，所述隔离层12的表面低于所述鳍部11的顶部；横跨所述鳍部11且覆盖所述鳍部11顶部和侧壁部分表面的栅极结构13；位于所述栅极结构13两侧鳍部内的源区和漏区(图中未示出)。如图1所示，相邻鳍部11之间填充的隔离层13，用于实现相邻鳍式场效应晶体管之间的电隔离。但是位于隔离层13下方的衬底10是相连的，也就是说，相邻鳍部11能够通过衬底10实现电连接，所以相邻鳍式场效应晶体管之间容易出现漏电。为解决所述技术问题，本专利技术提供一种半导体结构的形成方法，包括：形成衬底，所述衬底上具有分立的鳍部；去除鳍部之间部分厚度的衬底，在所述鳍部下方形成前驱层；在相邻所述前驱层间填充过氧化层；使所述过氧化层氧化鳍部之间的衬底以及所述前驱层，形成位于相邻鳍部之间的隔离结构且相邻所述隔离结构在所述鳍部下方相接触。本专利技术通过去除鳍部之间部分厚度的衬底，在鳍部下方形成前驱层；在相邻所述前驱层间填充过氧化层；使所述过氧化层氧化鳍部之间的衬底以及所述前驱层形成隔离结构。由于相邻隔离结构在所述鳍部下方相接触，从而实现了鳍部与衬底之间的电隔离，有效的提高了所述鳍部的隔离性能，从而有利于抑制器件漏电流，提高器件性能。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。参考图2至图15，示出了本专利技术半导体结构形成方法一实施例中间结构的示意图。参考图2和图3，形成衬底100，所述衬底100上具有分立的鳍部101。所述衬底100为半导体工艺的操作平台；所述鳍部101用于形成半导体结构。具体的，形成所述衬底100和所述鳍部101的步骤包括：如图2所示，提供基底sub。所述基底sub用于为后续半导体工艺提供操作平台，以及刻蚀形成鳍部101和前驱层。本实施例中，所述基底sub的材料为单晶硅。在本专利技术其他实施例中，所述基底的材料还可以选自多晶硅或者非晶硅；所述基底也可以选自硅、锗、砷化镓或硅锗化合物；所述基底还可以是其他半导体材料。在本专利技术的其他实施例中，所述基底还可以选自具有外延层或外延层上硅结构。具体的，所述基底可以包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：形成衬底，所述衬底上具有分立的鳍部；去除鳍部之间部分厚度的衬底，在所述鳍部下方形成前驱层；在相邻所述前驱层间填充过氧化层；使所述过氧化层氧化鳍部之间的衬底以及所述前驱层，形成位于相邻鳍部之间的隔离结构且相邻所述隔离结构在所述鳍部下方相接触。

【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：形成衬底，所述衬底上具有分立的鳍部；去除鳍部之间部分厚度的衬底，在所述鳍部下方形成前驱层；在相邻所述前驱层间填充过氧化层；使所述过氧化层氧化鳍部之间的衬底以及所述前驱层，形成位于相邻鳍部之间的隔离结构且相邻所述隔离结构在所述鳍部下方相接触。2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成前驱层之后，填充过氧化层之前，还包括：在所述前驱层侧壁形成凹槽；填充过氧化层的步骤包括：在所述凹槽中填充过氧化层。3.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，形成凹槽的步骤包括：通过湿法刻蚀的方式形成所述凹槽。4.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，填充所述过氧化层的步骤包括：在相邻所述前驱层以及相邻所述鳍部之间形成过氧化材料层，所述过氧化材料层的顶部表面高于所述鳍部的顶部表面；回刻所述过氧化材料层，去除部分厚度对所述过氧化材料层，露出所述鳍部的侧壁，形成所述过氧化层。5.如权利要求4所述的形成方法，其特征在于，形成所述过氧化材料层的步骤包括：通过化学气相沉积的方式形成所述过氧化层材料层。6.如权利要求5所述的形成方法，其特征在于，形成所述过氧化材料层的步骤中，工艺气体包括硅烷和过氧化氢气体。7.如权利要求6所述的形成方法，其特征在于，通过化学气相沉积的方式形成所述过氧化材料层的步骤中，工艺温度在-5℃到100℃范围内，工艺气体压强在10Pa到300Pa范围内。8.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述过氧化层的材料为含硅化合物，所述含硅化合物含有游离的氧离子或氢氧离子。9.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，使所述过氧化层氧化鳍部之间的衬底以及所述前驱层的步骤包括：通过退火处理，使所述过氧化层氧化鳍部之间的衬底以及所述前驱层。...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鸣，
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