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，所述形成方法包括：提供基底，所述基底包括衬底以及位于所述衬底上的鳍部；在所述鳍部侧壁形成支撑层；对所述鳍部进行离子注入，以形成离子掺杂区。本发明专利技术在形成包括有鳍部的基底之后，在对所述鳍部进行离子注入之前，在所述鳍部侧壁形成支撑层。由于所述支撑层能够在离子注入过程中对所述鳍部起到支撑作用，从而能够有效的减少所述鳍部在离子注入过程中出现弯折现象，有利于提高所述鳍部的质量，有利于改善半导体结构的电学性能。

Semiconductor structure and its formation method

A semiconductor structure and a forming method include providing a substrate, a substrate including a substrate and a fin part on the substrate, forming a supporting layer on the fin side wall and ion implantation for the fin to form an ion doping area. The invention forms a support layer on the side wall of the fin before forming the substrate with fins, before ion implantation into the fin part. Because the supporting layer can support the fin part during the ion implantation, it can effectively reduce the bending phenomenon during the ion injection process, improve the quality of the fin, and improve the electrical properties of the 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领域，特别涉及一种半导体结构及其形成方法。
技术介绍
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MOS器件的尺寸，人们发展了多面栅场效应晶体管结构，以提高MOS器件栅极的控制能力，抑制短沟道效应。其中鳍式场效应晶体管就是一种常见的多面栅结构晶体管。鳍式场效应晶体管为立体结构，包括衬底，所述衬底上形成有一个或多个凸出的鳍，鳍之间设置有绝缘隔离部件；栅极横跨于鳍上且覆盖所述鳍的顶部和侧壁。由于这种立体结构与传统平面结构的晶体管具有较大区别，部分工艺如果操作不当可能对形成器件的电学性能造成很大影响。鳍式场效应晶体管的源区、漏区和沟道均位于鳍部内，鳍部的形成工艺直接影响所形成晶体管的性能。但是现有技术中具有鳍部的半导体结构，往往存在电学性能不良的问题。
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，以改善半导体结构的电学性能。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：提供基底，所述基底包括衬底以及位于所述衬底上的鳍部；在所述鳍部侧壁形成支撑层；对所述鳍部进行离子注入，以形成离子掺杂区。可选的，形成支撑层的步骤中，所述支撑层为单层结构或叠层结构。可选的，形成支撑层的步骤中，所述支撑层的材料为氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、氧化铝、氧化锆、磷硅酸玻璃、非晶碳中的一种或多种。可选的，形成支撑层的步骤中，所述支撑层为叠层结构，所述支撑层为氧化物-氮化物-氧化物结构或者氮化物-氧化物-氮化物结构。可选的，形成支撑层的步骤中，所述支撑层的厚度在到范围内。可选的，形成支撑层的步骤包括：通过原子层沉积、炉管或者化学气相沉积的方式形成所述支撑层。可选的，进行离子注入的步骤包括：对所述鳍部进行离子注入，在所述鳍部内形成阱掺杂区；或者，对所述鳍部进行离子注入，在所述鳍部内形成口袋掺杂区；或者，对所述鳍部进行离子注入，在所述鳍部内形成轻掺杂区；或者，对所述鳍部进行离子注入，在所述鳍部内形成源漏掺杂区。可选的，进行离子注入的步骤中，工艺温度在20℃到30℃范围内。可选的，进行离子注入的步骤包括：对所述鳍部进行离子注入，在所述鳍部内形成源漏掺杂区；进行离子注入的步骤中，注入剂量在1E13atom/cm2到5E15atom/cm2范围内，注入能量在2KeV到60KeV范围内，所述离子注入的注入方向与法向之间的角度在0°到30°范围内。可选的，进行离子注入之后，所述形成方法还包括：去除所述支撑层，露出所述鳍部侧壁。可选的，去除所述支撑层的步骤包括：通过湿法刻蚀的方式去除所述支撑层。可选的，形成支撑层的步骤中，所述支撑层的材料为氮化硅；通过湿法刻蚀的方式去除所述支撑层的步骤包括：通过磷酸湿法刻蚀的方式去除所述支撑层。可选的，通过磷酸湿法刻蚀的方式去除所述支撑层的步骤中，磷酸溶液的质量百分比浓度在50％到90％范围内，工艺温度在0℃到180℃范围内，工艺时间在60s到3min范围内。可选的，形成所述支撑层的步骤中，所述支撑层还位于所述鳍部顶部上以及鳍部之间的衬底上。相应的，本专利技术还提供一种半导体结构，包括：基底，所述基底包括衬底以及位于所述衬底上的鳍部，所述鳍部内具有离子掺杂区；位于所述鳍部侧壁上的支撑层。可选的，所述支撑层为单层结构或叠层结构。可选的，所述支撑层的材料为氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、氧化铝、氧化锆、磷硅酸玻璃、非晶碳中的一种或多种。可选的，所述支撑层为叠层结构，所述支撑层为氧化物-氮化物-氧化物结构或者氮化物-氧化物-氮化物结构。可选的，所述支撑层的厚度在到范围内。可选的，所述离子掺杂区为阱掺杂区、口袋掺杂区、轻掺杂区或源漏掺杂区。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术在形成包括有鳍部的基底之后，在对所述鳍部进行离子注入之前，在所述鳍部侧壁形成支撑层。由于所述支撑层能够在离子注入过程中对所述鳍部起到支撑作用，从而能够有效的减少所述鳍部在离子注入过程中出现弯折现象，有利于提高所述鳍部的质量，有利于改善半导体结构的电学性能。本专利技术可选方案中，形成支撑层之后，进行离子注入；所述离子注入步骤可以在常温下进行。由于所述鳍部侧面形成有支撑层，离子注入的工艺温度较高，所以能够有效的减少所述鳍部非晶化现象出现的可能，从而能够有效的提高所述鳍部的质量，有利于改善半导体结构的电学性能。附图说明图1至图3是一种半导体结构形成方法各个步骤对应的剖面结构示意图；图4至图7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剖面结构示意图。具体实施方式由
技术介绍
可知，现有技术中具有鳍部的半导体结构存在电学性能不良的问题。现结合一种具有鳍部的半导体结构分析其性能不良问题的原因：参考图1至图3，示出了一种半导体结构形成方法各个步骤对应的剖面结构示意图。所述形成方法包括：如图1所示，提供基底，所述基底包括衬底10以及位于所述衬底10上的鳍部11；在所述鳍部11露出的衬底10上形成隔离层12，所述隔离层12露出所述鳍部11顶部和部分侧壁的表面。为了形成使所述鳍部11能够用于形成各种器件，需要对所述鳍部11进行离子掺杂，在所述鳍部11内形成阱掺杂区、口袋掺杂区、轻掺杂区或源漏掺杂区等各种离子掺杂区，所以如图2所示，对所述鳍部11进行离子注入20，在所述鳍部11内形成离子掺杂区14。如图3所示，离子注入20工艺过程中，由于工艺温度较高，所述鳍部11会出现软化的现象，从而造成所述鳍部11出现弯折的现象(如图3中圈21内所示)。当采用低温工艺进行离子注入时，由于无法形成种子层，所以所述鳍部11会出现非晶化的现象。所述鳍部11弯折或者非晶化都会影响所述鳍部11的性能，从而造成半导体结构性能的退化。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：提供基底，所述基底包括衬底以及位于所述衬底上的鳍部；在所述鳍部侧壁形成支撑层；对所述鳍部进行离子注入，以形成离子掺杂区。本专利技术在形成包括有鳍部的基底之后，在对所述鳍部进行离子注入之前，在所述鳍部侧壁形成支撑层。由于所述支撑层能够在离子注入过程中对所述鳍部起到支撑作用，从而能够有效的减少所述鳍部在离子注入过程中出现弯折现象，有利于提高所述鳍部的质量，有利于改善半导体结构的电学性能。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4至图7，示出了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剖面结构示意图。参考图4，提供基底，所述基底包括衬底100以及位于所述衬底100上的鳍部110。所述衬底100用于提供工艺操作平台。本实施例中，所述衬底100的材料为单晶硅。本专利技术其他实施例中，所述衬底还可以是多晶硅衬底、非晶硅衬底或者锗硅衬底、碳硅衬底、绝缘体上硅衬底、绝缘体上锗衬底、玻璃衬底或者III－V族化合物衬底，例如氮化镓衬底或砷化镓衬底等。所述衬底的材料可以选取适宜于工艺需求或易于集成的材本文档来自技高网...

【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，所述基底包括衬底以及位于所述衬底上的鳍部；在所述鳍部侧壁形成支撑层；对所述鳍部进行离子注入，以形成离子掺杂区。

【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，所述基底包括衬底以及位于所述衬底上的鳍部；在所述鳍部侧壁形成支撑层；对所述鳍部进行离子注入，以形成离子掺杂区。2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成支撑层的步骤中，所述支撑层为单层结构或叠层结构。3.如权利要求1或2所述的形成方法，其特征在于，形成支撑层的步骤中，所述支撑层的材料为氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、氧化铝、氧化锆、磷硅酸玻璃、非晶碳中的一种或多种。4.如权利要求1或2所述的形成方法，其特征在于，形成支撑层的步骤中，所述支撑层为氧化物-氮化物-氧化物结构或者氮化物-氧化物-氮化物结构。5.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成支撑层的步骤中，所述支撑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，形成支撑层的步骤包括：通过原子层沉积、炉管或者化学气相沉积的方式形成所述支撑层。7.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，进行离子注入的步骤包括：对所述鳍部进行离子注入，在所述鳍部内形成阱掺杂区；或者，对所述鳍部进行离子注入，在所述鳍部内形成口袋掺杂区；或者，对所述鳍部进行离子注入，在所述鳍部内形成轻掺杂区；或者，对所述鳍部进行离子注入，在所述鳍部内形成源漏掺杂区。8.如权利要求1或7所述的形成方法，其特征在于，进行离子注入的步骤中，工艺温度在20℃到30℃范围内。9.如权利要求1或7所述的形成方法，其特征在于，进行离子注入的步骤包括：对所述鳍部进行离子注入，在所述鳍部内形成源漏掺杂区；进行离子注入的步骤中，注入剂量在1E13atom/cm2到5E15atom/cm2范围内，注入能量在2KeV到60KeV范围内，所述离子注入的注入方向与法向...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹国宾，徐小平，
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