半导体结构及其形成方法技术

技术编号:24999961 阅读:1387 留言:0更新日期:2020-07-24 18:01
一种半导体结构及其形成方法,形成方法包括:提供基底,包括衬底和多个分立于衬底上的鳍部,鳍部顶部形成有掩膜层,鳍部露出的衬底上形成有露出掩膜层顶部的介质材料层,基底包括图形稀疏区和图形密集区,图形密集区上的鳍部分布密度高于图形稀疏区中的鳍部分布密度;去除部分厚度的介质材料层,形成初始介质层,覆盖掩膜层的部分侧壁;去除掩膜层,鳍部与初始介质层围成凹槽;形成填充凹槽的填充层;采用各向同性干法刻蚀工艺刻蚀填充层和初始介质层,形成介质层,介质层露出部分高度的鳍部。本发明专利技术实施例消除了凹槽侧壁对图形密集区和图形稀疏区刻蚀速率的影响,降低了半导体结构发生差异问题的概率,优化了半导体结构的性能。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法
本专利技术实施例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
在半导体制造中,随着超大规模集成电路的发展趋势,集成电路特征尺寸持续减小,为了适应更小的特征尺寸,金属-氧化物-半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor,MOSFET)的沟道长度也相应不断缩短。然而,随着器件沟道长度的缩短,器件源极与漏极间的距离也随之缩短,因此栅极结构对沟道的控制能力随之变差,栅极电压夹断(pinchoff)沟道的难度也越来越大,使得亚阈值漏电(subthresholdleakage)现象,即所谓的短沟道效应(SCE:short-channeleffects)更容易发生。因此,为了更好的适应特征尺寸的减小,半导体工艺逐渐开始从平面MOSFET向具有更高功效的三维立体式的晶体管过渡,如鳍式场效应晶体管(FinFET)。FinFET中,栅极结构至少可以从两侧对超薄体(鳍部)进行控制,与平面MOSFET相比,栅极结构对沟道的控制能力更强,能够很好本文档来自技高网...

【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:/n提供基底,所述基底包括衬底和多个分立于所述衬底上的鳍部,所述鳍部顶部形成有掩膜层,所述鳍部露出的衬底上形成有介质材料层,所述介质材料层露出所述掩膜层的顶部,所述基底包括图形稀疏区和图形密集区,图形密集区上的所述鳍部分布密度高于图形稀疏区中的所述鳍部分布密度;/n去除部分厚度的所述介质材料层,形成初始介质层,所述初始介质层覆盖所述掩膜层的部分侧壁;/n去除所述掩膜层,所述鳍部与所述初始介质层围成凹槽;/n形成填充所述凹槽的填充层;/n采用各向同性干法刻蚀工艺刻蚀所述填充层和初始介质层,形成介质层,所述介质层露出部分高度的所述鳍部。/n

【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,所述基底包括衬底和多个分立于所述衬底上的鳍部,所述鳍部顶部形成有掩膜层,所述鳍部露出的衬底上形成有介质材料层,所述介质材料层露出所述掩膜层的顶部,所述基底包括图形稀疏区和图形密集区,图形密集区上的所述鳍部分布密度高于图形稀疏区中的所述鳍部分布密度;
去除部分厚度的所述介质材料层,形成初始介质层,所述初始介质层覆盖所述掩膜层的部分侧壁;
去除所述掩膜层,所述鳍部与所述初始介质层围成凹槽;
形成填充所述凹槽的填充层;
采用各向同性干法刻蚀工艺刻蚀所述填充层和初始介质层,形成介质层,所述介质层露出部分高度的所述鳍部。


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,形成填充所述凹槽的填充层的步骤中,所述填充层还形成在所述初始介质层上,且所述鳍部上的填充层表面和所述初始介质层上的填充层表面相齐平。


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,所述初始介质层上的填充层的厚度为5nm至10nm。


4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,采用原子层沉积工艺或流动式化学气相沉积工艺形成所述填充层。


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,所述填充层与所述初始介质层的刻蚀选择比为0.9至1.2。


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,所述填充层的材料包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。


7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述填充层的步骤包括:形成填充所述凹槽且覆盖所述初始介质层的填充材料层;对所述填充材料层进行平坦化处理去除高于所述初始介质层顶面的填充材料层,形成位于所述凹槽中的填充层。


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,所述平坦化处理为化学机械平坦化工艺。


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,提供基底的步骤中,所述鳍部顶部和所述掩膜层之间还形成有衬垫氧化层;
形成所述初始介质层的步骤中,所述初始...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴轶超张天豪
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

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