半导体结构的形成方法技术

一种半导体结构的形成方法，包括：形成衬底和鳍部；形成第一隔离层以及第二隔离层；形成初始隔离结构，以使所述第一隔离层顶部表面和所述初始隔离结构之间形成预设高度差；回刻所述第一隔离层和所述初始隔离结构，分别形成第一隔离结构和第二隔离结构。本发明专利技术技术方案，在形成第一隔离层和第二隔离层之后，通过减薄所述第二隔离层形成初始隔离结构，使所述第一隔离层和所述初始隔离结构之间形成预设高度差。与现有技术中通过在介质层上形成牺牲层的做法相比，本发明专利技术技术方案简化了工艺步骤，降低了工艺难度，有利于提高形成半导体结构的良率和效率。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构的形成方法
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的形成方法。
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。晶体管作为基本半导体器件之一目前正被广泛应用。所以随着半导体器件密度和集成度的提高，平面晶体管的栅极尺寸也越来越短，传统平面晶体管对沟道电流的控制能力变弱，出现短沟道效应，引起漏电流增大，最终影响半导器件的电学性能。为了克服晶体管的短沟道体效应，抑制漏电流，现有技术提出了鳍式场效应晶体管(FinFET)，鳍式场效应晶体管是一种常见的多面栅器件。鳍式场效应晶体管的结构包括：位于半导体衬底表面的鳍部和隔离层，所述隔离层覆盖部分所述鳍部的侧壁，且隔离层表面低于鳍部顶部；位于隔离层表面、以及鳍部的顶部和侧壁表面的栅极结构；位于所述栅极结构两侧的鳍部内的源区和漏区。随着半导体器件尺寸的不断缩小，相邻鳍部之间的距离随之减小，造成形成半导体结构工艺难度增大，工艺流程复杂。
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的形成方法，以简化工艺流程，降低工艺难度。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，所述衬底上具有多个分立的鳍部，所述多个鳍部呈阵列排布；形成位于鳍部延伸方向相邻鳍部之间的第一隔离层，以及位于垂直鳍部延伸方向相邻鳍部之间的第二隔离层；对所述第二隔离层进行减薄处理，形成初始隔离结构，以使所述第一隔离层顶部表面和所述初始隔离结构之间形成预设高度差；回刻所述第一隔离层和所述初始隔离结构，分别形成第一隔离结构和第二隔离结构，所述第二隔离结构露出所述鳍部的部分侧壁表面，所述第一隔离结构顶部表面高于所述第二隔离结构的顶部表面。可选的，对所述第二隔离层进行减薄处理的步骤包括：在所述第一隔离层上形成保护层，所述保护层露出所述第二隔离层；以所述保护层为掩膜，去除所述第二隔离层的部分材料形成初始隔离结构，以实现减薄；对所述第二隔离层进行减薄处理之后，回刻所述第一隔离层和所述初始隔离结构之前，所述形成方法还包括：去除所述保护层。可选的，在所述第一隔离层上形成保护层的步骤中，所述保护层的材料为光刻胶。可选的，在所述第一隔离层上形成所述保护层的步骤包括：采用涂覆工艺和光刻工艺在所述第一隔离层上形成保护层；去除所述保护层的步骤包括：采用灰化的方式去除所述保护层。可选的，所述保护层的厚度在到范围内。可选的，形成所述第一隔离层和所述第二隔离层的步骤中，所述第一隔离层和所述第二隔离层的材料相同。可选的，形成所述第一隔离层和所述第二隔离层的步骤中，所述第一隔离层和所述第二隔离层的材料均为氧化硅。可选的，对所述第二隔离层进行减薄处理的步骤中，所述预设高度差在到范围内；回刻所述第一隔离层和所述初始隔离结构之后，所述第一隔离结构顶部表面和所述第二隔离结构顶部表面的高度差在到范围内。可选的，形成所述衬底的步骤中，所述鳍部上还具有掩膜层；形成所述第一隔离层和所述第二隔离层的步骤中，所述第一隔离层和所述第二隔离层与所述掩膜层齐平；对所述第二隔离层进行减薄处理的过程中，对所述掩膜层进行减薄处理，使剩余的掩膜层具有预设厚度。可选的，形成衬底的步骤包括：提供基底；在所述基底上形成所述掩膜层；以所述掩膜层为掩膜，刻蚀所述基底形成所述衬底以及位于所述衬底上多个分立的所述鳍部。可选的，形成所述第一隔离层和所述第二隔离层的步骤包括：在所述鳍部之间填充介质材料，形成介质材料层；对所述介质材料层进行平坦化处理至露出所述掩膜层，形成所述第一隔离层和所述第二隔离层。可选的，对所述第二隔离层进行减薄处理步骤中，所述减薄处理对所述掩膜层的刻蚀速率与所述减薄处理对所述第二隔离层的刻蚀速率相等。可选的，对所述第二隔离层进行减薄处理的步骤包括：采用干法刻蚀的方式进行所述减薄处理。可选的，对所述掩膜层进行减薄处理之前，所述掩膜层的厚度大于或等于对所述第二隔离层进行减薄处理的步骤中，所述预设高度差在到范围内；对所述掩膜层进行减薄处理之后，剩余掩膜层的预设厚度在到范围内。可选的，回刻所述第一隔离层和所述初始隔离结构的步骤包括：对所述第一隔离层和所述初始隔离结构进行第一刻蚀，使剩余的所述初始隔离结构与所述鳍部顶部齐平，露出所述掩膜层；去除所述掩膜层，露出所述鳍部的顶部表面；对剩余的所述第一隔离层和所述初始隔离结构进行第二刻蚀，形成所述第一隔离结构和所述第二隔离结构。可选的，进行第一刻蚀的步骤中，采用SiCoNi刻蚀的方式进行所述第一刻蚀。可选的，形成所述衬底的步骤中，所述掩膜层的材料为氮化硅；去除所述掩膜层的步骤中，采用湿法刻蚀的方式去除所述掩膜层。可选的，进行第二刻蚀的步骤中，采用SiCoNi刻蚀的方式进行所述第二刻蚀。可选的，形成所述第一隔离结构和所述第二隔离结构之后，所述形成方法还包括：形成位于所述第一隔离结构上的伪栅结构和位于所述鳍部上的栅极结构，所述栅极结构横跨所述鳍部且覆盖所述鳍部部分顶部和部分侧壁的表面。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术技术方案，在形成第一隔离层和第二隔离层之后，通过减薄所述第二隔离层形成初始隔离结构，使所述第一隔离层和所述初始隔离结构之间形成预设高度差。与现有技术中通过在介质层上形成牺牲层的做法相比，本专利技术技术方案简化了工艺步骤，降低了工艺难度，有利于提高形成半导体结构的良率和效率。本专利技术可选方案中，所述鳍部表面具有掩膜层，所述第一隔离层和所述第二隔离层的顶部表面与所述掩膜层顶部表面齐平，在回刻所述第二隔离层的过程中，减薄所述掩膜层至预设厚度。所述掩膜层的存在能够有效的在回刻所述第二隔离结构的过程中保护所述鳍部不受损伤，有利于提高所形成半导体结构的性能。附图说明图1至图4是一种半导体结构形成方法各个步骤的结构示意图；图5至图19是本专利技术半导体结构形成方法一实施例各个步骤对应的结构示意图。具体实施方式由
技术介绍
可知，现有技术中的半导体结构形成方法存在工艺复杂的问题。现结合一种半导体结构的形成方法分析工艺复杂问题的原因：随着器件尺寸的减小，相邻晶体管之间的距离也随之减小。对于鳍式场效应晶体管而言，相邻鳍部之间的距离越来越小。具体的，沿鳍部延伸方向，相邻鳍部末端之间的距离(HeadtoHead,HTH)越来越小。相邻鳍部末端之间距离的减小会使相邻器件之间容易出现桥接的问题，造成所形成半导体结构性能的退化。为此，现有技术引入了单扩散隔断(Singlediffusionbreak，SDB)结构。图1至图4，示出了一种具有单扩散隔断结构的半导体结构形成方法各个步骤对应的结构示意图。参考图1，形成衬底10，所述衬底10上具有分立的多个鳍部11，所述多个鳍部11呈阵列排布。其中，所述鳍部11延伸方向为第一方向(如图1中aa方向)，垂直鳍部11延伸方向为第二方向(如图1中bb方向)。继续参考图1，在相邻鳍部11之间填充介质材料，以形成与所述鳍部11顶部齐平的介质层15，位于沿第二方向相邻鳍部11之间的介质层15形成第二隔离层12b。参考图2，在所述鳍部11和所述第二隔离层12b上形成掩膜层13，所述掩膜层13内具有填充开口，所述填充开口底部露出沿第一方向相邻鳍部11之间的介质层；在所述填充开口内形成牺牲层14，所述牺牲层14和沿第一方向相本文档来自技高网...

【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，所述衬底上具有多个分立的鳍部，所述多个鳍部呈阵列排布；形成位于鳍部延伸方向相邻鳍部之间的第一隔离层，以及位于垂直鳍部延伸方向相邻鳍部之间的第二隔离层；对所述第二隔离层进行减薄处理，形成初始隔离结构，以使所述第一隔离层顶部表面和所述初始隔离结构之间形成预设高度差；回刻所述第一隔离层和所述初始隔离结构，分别形成第一隔离结构和第二隔离结构，所述第二隔离结构露出所述鳍部的部分侧壁表面，所述第一隔离结构顶部表面高于所述第二隔离结构的顶部表面。

【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，所述衬底上具有多个分立的鳍部，所述多个鳍部呈阵列排布；形成位于鳍部延伸方向相邻鳍部之间的第一隔离层，以及位于垂直鳍部延伸方向相邻鳍部之间的第二隔离层；对所述第二隔离层进行减薄处理，形成初始隔离结构，以使所述第一隔离层顶部表面和所述初始隔离结构之间形成预设高度差；回刻所述第一隔离层和所述初始隔离结构，分别形成第一隔离结构和第二隔离结构，所述第二隔离结构露出所述鳍部的部分侧壁表面，所述第一隔离结构顶部表面高于所述第二隔离结构的顶部表面。2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，对所述第二隔离层进行减薄处理的步骤包括：在所述第一隔离层上形成保护层，所述保护层露出所述第二隔离层；以所述保护层为掩膜，去除所述第二隔离层的部分材料形成初始隔离结构，以实现减薄；对所述第二隔离层进行减薄处理之后，回刻所述第一隔离层和所述初始隔离结构之前，所述形成方法还包括：去除所述保护层。3.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，在所述第一隔离层上形成保护层的步骤中，所述保护层的材料为光刻胶。4.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，在所述第一隔离层上形成所述保护层的步骤包括：采用涂覆工艺和光刻工艺在所述第一隔离层上形成保护层；去除所述保护层的步骤包括：采用灰化的方式去除所述保护层。5.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述保护层的厚度在到范围内。6.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成所述第一隔离层和所述第二隔离层的步骤中，所述第一隔离层和所述第二隔离层的材料相同。7.如权利要求1或6所述的形成方法，其特征在于，形成所述第一隔离层和所述第二隔离层的步骤中，所述第一隔离层和所述第二隔离层的材料均为氧化硅。8.如权利要求1或6所述的形成方法，其特征在于，对所述第二隔离层进行减薄处理的步骤中，所述预设高度差在到范围内；回刻所述第一隔离层和所述初始隔离结构之后，所述第一隔离结构顶部表面和所述第二隔离结构顶部表面的高度差在到范围内。9.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成所述衬底的步骤中，所述鳍部上还具有掩膜层；形成所述第一隔离层和所述第二隔离层的步骤中，所述第一隔离层和所述第二隔离层与所述掩膜层齐平；对所述第二隔离层进行减薄处理的过程中，对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖芳元，
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