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：提供基底，基底上具有第一鳍部、以及分别位于第一鳍部两侧的第二鳍部和第三鳍部，所述第一鳍部到第二鳍部的距离与第一鳍部到第三鳍部的距离不同，第一鳍部的顶部表面具有掩膜层；在基底表面形成初始隔离层，初始隔离层覆盖第一鳍部的侧壁以及掩膜层的部分侧壁；去除掩膜层，在初始隔离层内形成第一开口；在初始隔离层表面以及第一开口内形成牺牲膜，牺牲膜内具有位于第一开口上的第二开口，第二开口的深度小于第一开口的深度。所述方法形成的半导体器件的性能较好。

Semiconductor Structure and Its Formation Method

【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，随着半导体器件集成度的进一步提高，鳍式场效晶体管的性能有待进一步提高。
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，以提高鳍式场效晶体管的性能。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：提供基底，所述基底上具有第一鳍部、以及分别位于第一鳍部两侧的第二鳍部和第三鳍部，所述第一鳍部到第二鳍部的距离与第一鳍部到第三鳍部的距离不同，所述第一鳍部的顶部表面具有掩膜层；在所述基底表面形成初始隔离层，所述初始隔离层覆盖第一鳍部的侧壁、以及掩膜层的部分侧壁；去除所述掩膜层，在所述初始隔离层内形成第一开口；在所述初始隔离层表面以及第一开口内形成牺牲膜，所述牺牲膜内具有位于第一开口上的第二开口，所述第二开口的深度小于第一开口。可选的，所述基底、第一鳍部、第二鳍部和第三鳍部的形成步骤包括：提供初始基底，所述初始基底表面具有所述掩膜层，所述掩膜层暴露出部分初始的顶部表面；以所述掩膜层为掩膜，刻蚀所述初始基底，形成基底、位于基底上第一鳍部、以及位于第一鳍部两侧的第二鳍部和第三鳍部。可选的，所述初始隔离层的形成步骤包括：在所述基底表面、第一鳍部的侧壁、以及掩膜层的侧壁和顶部表面形成隔离材料膜；平坦化所述隔离材料膜，直至暴露出掩膜层的顶部表面；平坦化所述隔离材料膜之后，去除部分隔离材料膜，暴露出掩膜层的部分侧壁，形成所述初始隔离层。可选的，所述隔离材料膜的材料包括氧化硅；所述隔离材料膜的形成工艺包括流体化学气相沉积工艺。可选的，所述第一开口底部暴露出第一鳍部一侧部分初始隔离层的顶部表面。可选的，所述牺牲膜的形成工艺包括：原子层沉积工艺。可选的，所述牺牲膜的厚度与第一开口沿鳍部宽度方向上尺寸的一半的差值大于50埃。可选的，形成所述牺牲膜之后，所述形成方法还包括：去除部分牺牲膜，形成牺牲层，所述牺牲层内具有第三开口，所述第三开口的深度小于第二开口的深度。可选的，所述牺牲层的形成工艺包括：湿法刻蚀工艺、Certas或者SiCoNi工艺。可选的，形成所述牺牲层之后，所述形成方法还包括：去除所述牺牲层和部分初始隔离层，形成隔离层，所述隔离层的顶部表面低于第一鳍部的顶部表面，且覆盖第一鳍部的部分侧壁；形成所述隔离层之后，形成横跨第一鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖第一鳍部的部分侧壁和顶部表面；在所述栅极结构两侧的第一鳍部内形成源漏掺杂区。本专利技术还提供一种半导体结构，包括：基底，所述基底上具有第一鳍部、以及分别位于第一鳍部两侧的第二鳍部和第三鳍部，所述第一鳍部到第二鳍部的距离与第一鳍部到第三鳍部的距离不同；位于基底上的初始隔离层，所述初始隔离层覆盖第一鳍部的侧壁；位于所述初始隔离层的第一开口；位于所述初始隔离层和第一开口内的牺牲膜，所述牺牲膜内具有第二开口，所述第二开口的深度小于第一开口的深度。可选的，初始隔离层的材料包括：氧化硅。可选的，所述第一开口底部暴露出第一鳍部一侧部分初始隔离层的顶部表面。可选的，所述牺牲膜的材料包括：氧化硅。可选的，所述牺牲膜的厚度与第一开口沿鳍部宽度方向上尺寸的一半差值大于50埃。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，由于第一鳍部到第二鳍部的距离与第一鳍部到第三鳍部的距离不同，则后续形成初始隔离层时，所述第一鳍部两侧受到的应力不同，则所述第一鳍部与掩膜层之间容易发生错位，则后续去除掩膜层所形成的第一开口底部容易暴露出第一鳍部一侧的初始隔离层，而第一鳍部的另一侧却未暴露出初始隔离层，即：形成第一开口之后，第一鳍部两侧侧壁覆盖的初始隔离层容易存在厚度差。后续在第一开口内形成牺牲膜，所述牺牲膜内具有第二开口，所述第二开口的深度小于第一开口深度，因此，所述牺牲膜能够削弱第一鳍部两侧的厚度差，使得后续去除部分初始隔离层形成的隔离层后，暴露出的第一鳍部两侧的高度差异较小，有利于提高半导体器件的性能。进一步，形成所述牺牲膜之后，所述形成方法还包括：去除部分牺牲膜，形成牺牲层，所述牺牲层内具有第三开口，所述第三开口的深度大于第二开口的深度，有利于后续进一步削弱隔离层暴露出第一鳍部两侧的厚度差。附图说明图1至图3是一种鳍式场效晶体管的形成方法各步骤的结构示意图；图4至图12是本专利技术半导体结构的形成方法一实施例各步骤的结构示意图。具体实施方式正如
技术介绍
所述，鳍式场效晶体管的性能较差。图1至图3是一种鳍式场效晶体管的形成方法各步骤的结构示意图。请参考图1，提供基底100，所述基底100上具有第一鳍部101、以及位于第一鳍部101两侧的第二鳍部102和第三鳍部103，所述第一鳍部101到第二鳍部102的距离与第一鳍部101到第三鳍部103的距离不同，所述第一鳍部101顶部具有掩膜层104；在所述基底100表面形成初始隔离层105，所述初始隔离层105覆盖第一鳍部101的侧壁、以及掩膜层104的部分侧壁。请参考图2，去除所述掩膜层102，在所述初始隔离层103内形成开口106，所述开口106暴露出第一鳍部101一侧的初始隔离层103。请参考图3，去除部分所述初始隔离层103，形成隔离层107，所述隔离层107的顶部表面低于第一鳍部101的顶部表面，且覆盖第一鳍部101的部分侧壁。上述方法中，所述初始隔离层105的形成步骤包括：在所述基底100表面、以及第一鳍部101的侧壁和顶部表面形成隔离材料层；平坦化所述隔离材料层，直至暴露出掩膜层104的顶部表面；平坦化所述隔离材料层之后，去除部分隔离材料层，形成所述初始隔离层105。所述隔离材料层的材料包括氧化硅，所述隔离材料层的形成工艺包括流体化学气相沉积工艺。所述流体化学气相沉积工艺为高温制程工艺。由于所述第一鳍部101到第二鳍部102的距离与第一鳍部101到第三鳍部103的距离不同，使得形成所述隔离材料层的过程中，第一鳍部101两侧受到的应力不同，则第一鳍部101易向应力较大的一侧倾斜，即：第一鳍部101与掩膜层104发生错位，则后续去除掩膜层104，所形成的开口106暴露出第一鳍部101一侧的初始隔离层105，而所述第一鳍部101顶部另一侧却未暴露出初始隔离层105的顶部表面，即：形成所述开口106之后，所述第一鳍部101两侧的初始隔离层105存在高度差，则后续去除部分初始隔离层105形成的隔离层107暴露出第一鳍部本文档来自技高网...

【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，所述基底上具有第一鳍部、以及分别位于第一鳍部两侧的第二鳍部和第三鳍部，所述第一鳍部到第二鳍部的距离与第一鳍部到第三鳍部的距离不同，所述第一鳍部的顶部表面具有掩膜层；在所述基底表面形成初始隔离层，所述初始隔离层覆盖第一鳍部的侧壁以及掩膜层的部分侧壁；去除所述掩膜层，在所述初始隔离层内形成第一开口；在所述初始隔离层表面以及第一开口内形成牺牲膜，所述牺牲膜内具有位于第一开口上的第二开口，所述第二开口的深度小于第一开口的深度。

【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，所述基底上具有第一鳍部、以及分别位于第一鳍部两侧的第二鳍部和第三鳍部，所述第一鳍部到第二鳍部的距离与第一鳍部到第三鳍部的距离不同，所述第一鳍部的顶部表面具有掩膜层；在所述基底表面形成初始隔离层，所述初始隔离层覆盖第一鳍部的侧壁以及掩膜层的部分侧壁；去除所述掩膜层，在所述初始隔离层内形成第一开口；在所述初始隔离层表面以及第一开口内形成牺牲膜，所述牺牲膜内具有位于第一开口上的第二开口，所述第二开口的深度小于第一开口的深度。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，所述基底、第一鳍部、第二鳍部和第三鳍部的形成步骤包括：提供初始基底，所述初始基底表面具有所述掩膜层，所述掩膜层暴露出部分初始的顶部表面；以所述掩膜层为掩膜，刻蚀所述初始基底，形成基底、位于基底上第一鳍部、以及位于第一鳍部两侧的第二鳍部和第三鳍部。3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述初始隔离层的形成步骤包括：在所述基底表面、第一鳍部的侧壁、以及掩膜层的侧壁和顶部表面形成隔离材料膜；平坦化所述隔离材料膜，直至暴露出掩膜层的顶部表面；平坦化所述隔离材料膜之后，去除部分隔离材料膜，暴露出掩膜层的部分侧壁，形成所述初始隔离层。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，所述隔离材料膜的材料包括氧化硅；所述隔离材料膜的形成工艺包括流体化学气相沉积工艺。5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一开口底部暴露出第一鳍部一侧部分初始隔离层的顶部表面。6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述牺牲膜的材料包括：氧化硅。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，所述牺牲膜的形成工艺包括：原子层沉积工艺。8.如权利要求1所述的半导...

【专利技术属性】
技术研发人员：李程，
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