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，其中方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上具有鳍部，所述半导体衬底表面具有隔离层，所述隔离层顶部表面低于所述鳍部的顶部表面，且覆盖所述鳍部的部分侧壁；在所述鳍部内形成源漏开口；对所述隔离层进行非晶化处理，在所述隔离层表面形成保护层；形成所述保护层之后，在所述源漏开口内形成源漏掺杂层；对所述源漏掺杂层底部的鳍部进行第一离子注入。所述方法隔离层的隔离性能较好，所形成的半导体结构性能良好。

【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，尤其是涉及一种半导体结构及其形成方法。
技术介绍
MOSFET(金属氧化半导体场效应晶体管)是大部分半导体器件的主要构件，当沟道长度小于100nm时，传统的MOSFET中，由于围绕有源区的半导体衬底的半导体材料使源极和漏极区间互动，漏极与源极的距离也随之缩短，产生短沟道效应，这样一来栅极对沟道的控制能力变差，栅极电压夹断(pinchoff)沟道的难度也越来越大，如此使亚阀值漏电(Subthrehholdleakage)现象更容易发生。鳍式场效晶体管(FinFieldeffecttransistor，FinFET)是一种新的金属氧化半导体场效应晶体管，其结构通常在绝缘体上硅(SOI)基片上形成，包括狭窄而孤立的硅条(即垂直型的沟道结构，也称鳍片)，鳍片两侧带有栅极结构。FinFET结构使得器件更小，性能更高。然而，鳍式场效晶体管在形成源漏掺杂区的过程中，对隔离层的损伤较大，进而导致半导体结构的性能较差。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种半导体结构及其形成方法，以改善半导体结构性能。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上具有鳍部，所述半导体衬底表面具有隔离层，所述隔离层顶部表面低于所述鳍部的顶部表面，且覆盖所述鳍部的部分侧壁；在所述鳍部内形成源漏开口；对所述隔离层进行非晶化处理，在所述隔离层表面形成保护层；形成所述保护层之后，在所述源漏开口内形成源漏掺杂层；对所述源漏掺杂层底部的鳍部进行第一离子注入。可选的，形成所述源漏开口之后，形成所述保护层。可选的，对所述隔离层进行非晶化处理的过程中，所述源漏开口底部的鳍部也被非晶化处理形成非晶区。可选的，形成保护层之后，还包括：去除所述源漏开口底部的非晶区。可选的，形成所述保护层之后，形成所述源漏开口。可选的，对所述隔离层进行非晶化处理的过程中，所述鳍部的顶部表面也被非晶化处理形成非晶区。可选的，形成所述源漏开口的步骤包括：去除所述非晶区。可选的，形成所述源漏开口的步骤还包括：去除所述非晶区形成初始开口；刻蚀所述初始开口底部的鳍部，形成所述源漏开口。可选的，对所述隔离层进行非晶化处理的工艺包括非晶化注入工艺，所述非晶化注入工艺参数包括：注入离子为：硅离子，注入能量为：0.5千电子伏～20千电子伏，注入离子浓度为：1.0e14原子数/平方厘米～1.0e17原子数/平方厘米，注入角度为：0度～15度。可选的，所述保护层的厚度为：2纳米～30纳米。可选的，形成保护层之后，形成源漏掺杂层之前，利用清洗液对所述源漏开口的侧壁和底部以及隔离层进行清洗。可选的，所述清洗液包括：氢氟酸。可选的，形成所述源漏掺杂层的工艺包括：选择性外延沉积工艺。可选的，所述第一离子注入工艺所注入的离子包括：P型离子或N型离子；所述P型离子包括：硼离子；所述N型离子包括：磷离子。可选的，所述第一离子注入工艺所注入的离子为磷离子时，所述第一离子注入工艺参数包括：第一注入能量为：3千电子伏～15千电子伏，第一注入离子浓度为：1.0e14原子数/平方厘米～1.0e15原子数/平方厘米，第一注入角度为：0度～15度。可选的，还包括：对所述源漏掺杂层的顶部表面进行第二离子注入。可选的，所述第二离子注入的工艺参数包括：所述第二离子注入工艺所注入的离子为砷离子时，第二注入能量为：2千电子伏～5千电子伏，第二注入离子浓度为：1.0e15原子数/平方厘米～5.0e15原子数/平方厘米，第二注入角度为：0度～15度。可选的，所述半导体衬底包括NMOS区和PMOS区；对所述NMOS区所述源漏掺杂层底部的鳍部进行第一离子注入以及对所述源漏掺杂层的顶部表面进行第二离子注入前，在PMOS区半导体衬底、鳍部以及隔离层上形成掩膜层。可选的，形成横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖鳍部的部分侧壁和顶部表面。相应的，本专利技术还提供一种采用上述方法形成的一种半导体结构，包括:半导体衬底，所述半导体衬底上具有鳍部，所述半导体衬底表面具有隔离层，所述隔离层顶部表面低于所述鳍部的顶部表面，且覆盖所述鳍部的部分侧壁；位于所述隔离层表面的保护层；位于所述鳍部上的源漏掺杂层。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：本专利技术技术方案提供的半导体结构的形成方法中，对所述隔离层进行非晶化处理，在所述隔离层上形成保护层。后续对所述源漏掺杂层进行离子注入时，所述保护层能够保护所述隔离层免被打穿，从而提高隔离层隔离半导体不同器件的性能，进而提高半导体结构的性能。进一步，形成保护层之后，形成源漏掺杂层之前，利用清洗液对所述源漏开口侧壁和底部以及保护层进行清洗，所述清洗液包括氢氟酸。在清洗的过程中，所述保护层能够保护位于保护层下的隔离层不被腐蚀，从而有效地防止在清洗的过程中隔离层变薄。所述隔离层的隔离性能较好，从而提高半导体结构的性能。本专利技术技术方案提供的半导体结构中，位于所述隔离层上的保护层能够保护所述隔离层，所述隔离层隔离半导体不同器件的性能较好，从而提高半导体结构的性能。附图说明图1至图3是一种半导体结构的形成方法各步骤的结构示意图；图4至图15是本专利技术一实施例半导体结构的形成方法各步骤的结构示意图。具体实施方式半导体结构的形成方法存在诸多问题，例如：隔离层隔离性能较差。现结合一种半导体结构的形成方法，分析所述隔离层性能较差的原因：图1至图3是一种半导体结构的形成方法各步骤的结构示意图。请参考图1和图2，图2为图1沿aa’的剖面结构示意图，提供半导体衬底100，所述半导体衬底100上具有鳍部101，所述半导体衬底100表面具有隔离层102，所述隔离层102顶部表面低于所述鳍部101的顶部表面，且覆盖所述鳍部101的部分侧壁；在所述鳍部101内形成源漏开口103；形成所述源漏开口103之后，对所述源漏开口103的侧壁和底部以及隔离层102的顶部表面进行清洗。请参考图3，对所述源漏开口103的侧壁和底部以及隔离层102的顶部表面进行清洗之后，在所述源漏开口103(见图1)内形成源漏掺杂层104；形成所述源漏掺杂层104后，对所述源漏掺杂层104底部的鳍部101进行第一离子注入；所述第一离子注入之后，对所述源漏掺杂层104的表面进行第二离子注入。对所述源漏开口103的侧壁和底部以及隔离层102的顶部表面进行清洗时，所采用的清洗液包括：氢氟酸，所述隔离层102的材料包括：氧化硅。然而，采用上述方法制备的半导体性能较差，原因在于：上述方法中，形成源漏开口103之后，在所述源漏开口103内形成源漏掺杂层104之前，利用清洗液对所述源漏开口103的侧壁和底部以及所述隔离层102的顶部表面进行清洗。由于所述清洗液为氢氟酸，所述隔离层102的材料为氧化硅，因此，利用清洗液对所述源漏开口103的侧壁和底部以及所述隔离层102进行清洗的过程中，所述隔离层102被腐蚀的较为严重，造成隔离层102厚度变薄。后续对所述源漏掺杂层104底部的鳍部101进行第一离子注入过程中，所述隔离层102受到第一次损伤。对所述源漏掺杂层104底部的鳍部101进行第一离子注入之后，对所述源漏掺杂层104的表面进行第二离子注入。在对所述源漏掺杂层104表面进行本文档来自技高网...

【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：提供半导体衬底，所述半导体衬底上具有鳍部，所述半导体衬底表面具有隔离层，所述隔离层顶部表面低于所述鳍部的顶部表面，且覆盖所述鳍部的部分侧壁；在所述鳍部内形成源漏开口；对所述隔离层进行非晶化处理，在所述隔离层表面形成保护层；形成所述保护层之后，在所述源漏开口内形成源漏掺杂层；对所述源漏掺杂层底部的鳍部进行第一离子注入。

【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：提供半导体衬底，所述半导体衬底上具有鳍部，所述半导体衬底表面具有隔离层，所述隔离层顶部表面低于所述鳍部的顶部表面，且覆盖所述鳍部的部分侧壁；在所述鳍部内形成源漏开口；对所述隔离层进行非晶化处理，在所述隔离层表面形成保护层；形成所述保护层之后，在所述源漏开口内形成源漏掺杂层；对所述源漏掺杂层底部的鳍部进行第一离子注入。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，形成所述源漏开口之后，形成所述保护层。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，对所述隔离层进行非晶化处理的过程中，所述源漏开口底部的鳍部也被非晶化处理形成非晶区。4.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成保护层之后，还包括：去除所述源漏开口底部的非晶区。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，形成所述保护层之后，形成所述源漏开口。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，对所述隔离层进行非晶化处理的过程中，所述鳍部的顶部表面也被非晶化处理形成非晶区。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，形成所述源漏开口的步骤包括：去除所述非晶区。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，形成所述源漏开口的步骤还包括：去除所述非晶区形成初始开口；刻蚀所述初始开口底部的鳍部，形成所述源漏开口。9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，对所述隔离层进行非晶化处理的工艺包括非晶化注入工艺，所述非晶化注入工艺参数包括：注入离子为：硅离子，注入能量为：0.5千电子伏～20千电子伏，注入离子浓度为：1.0e14原子数/平方厘米～1.0e17原子数/平方厘米，注入角度为：0度～15度。10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述保护层的厚度为2纳米～30纳米。11.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成保护层之后，形成源漏掺杂层之前，利用清洗液对所述源漏开口的侧壁和底...

【专利技术属性】
技术研发人员：周飞，
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