半导体结构及半导体结构的形成方法技术

一种半导体结构及半导体结构的形成方法，其中，方法包括：提供衬底，所述衬底包括隔离区，所述衬底上具有若干相互分立的鳍部；在所述衬底上和鳍部表面形成第一介质结构，所述第一介质结构内具有多个横跨所述鳍部的栅极开口，所述多个栅极开口横跨所述隔离区；在每个栅极开口内形成1个栅结构；去除隔离区上的栅结构，在隔离区上的第一介质结构内形成贯穿栅结构的第一开口；去除相邻第一开口间的至少部分第一介质结构，在相邻的第一开口间形成与第一开口连通的第二开口，所述第一开口和第二开口构成隔断开口；至少在所述隔断开口内形成应变层。从而，提高了半导体结构的性能和可靠性。提高了半导体结构的性能和可靠性。提高了半导体结构的性能和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及半导体结构的形成方法


[0001]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半导体结构的形成方法。

技术介绍

[0002]在半导体
，随着集成电路的特征尺寸不断减小，以及对集成电路更高信号传递速度的要求，晶体管需要在尺寸逐渐减小的同时具有更高的驱动电流。
[0003]为了使半导体器件在尺寸逐渐减小的同时，具有更高的驱动电流，通常，采用鳍式场效应晶体管的结构。由于鳍式场效应晶体管为位于基底上的类似立体结构，它的特征尺寸更小，更能满足高集成度的要求。而且，鳍式场效应晶体管的栅极与鳍部的上表面相对，栅极与鳍部的两个相对的侧壁表面也相对，则在工作时，与栅极接触的鳍部的上表面和两个相对的侧壁表面均能形成沟道区，这提升了载流子的迁移率。
[0004]然而，半导体器件的性能和可靠性仍然有待改善。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是提供一种半导体结构和半导体结构的形成方法，以改善半导体器件的性能和可靠性。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案提供一种半导体结构，包括：衬底，所述衬底包括隔离区，衬底上具有若干相互分立的鳍部；多个横跨于所述鳍部上的栅结构；位于所述衬底上的第一介质结构，所述第一介质结构还位于鳍部和栅结构表面；位于所述隔离区上的第一介质结构内的隔断开口，所述隔断开口沿鳍部延伸方向贯穿多个所述栅结构，所述隔断开口包括暴露出栅结构侧壁的第一开口以及位于相邻第一开口之间并与第一开口连通的第二开口；至少位于隔断开口内的应变层。
[0007]可选的，所述应变层的材料包括氮化硅。
[0008]可选的，所述第二开口底面高于与该第二开口连通的第一开口底面。
[0009]可选的，所述第二开口底面低于或齐平于与该第二开口连通的第一开口底面。
[0010]可选的，还包括：位于应变层表面的第二介质结构，所述第二介质结构表面齐平于隔离区以外的第一介质结构表面。
[0011]可选的，所述隔离区上的第一介质结构表面低于隔离区以外的第一介质结构表面。
[0012]可选的，所述应变层还位于所述隔离区上的第一介质结构表面。
[0013]可选的，还包括：位于第一介质结构和第二介质结构内的第一互连结构，所述第一互连结构横跨所述隔离区及若干鳍部。
[0014]相应的，本专利技术的技术方案还提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底包括隔离区，所述衬底上具有若干相互分立的鳍部；在所述衬底上和鳍部表面形成第一介质结构，所述第一介质结构内具有多个横跨所述鳍部的栅极开口，所述多个栅极
开口横跨所述隔离区；在每个栅极开口内形成1个栅结构；去除隔离区上的栅结构，在隔离区上的第一介质结构内形成贯穿栅结构的第一开口；去除相邻第一开口间的至少部分第一介质结构，在相邻的第一开口间形成与第一开口连通的第二开口，所述第一开口和第二开口构成隔断开口；至少在所述隔断开口内形成应变层。
[0015]可选的，去除隔离区上的栅结构的方法包括：在所述第一介质结构表面及所述栅结构表面形成第一掩膜结构，所述第一掩膜结构暴露出隔离区的第一介质结构和栅结构顶面；以所述第一掩膜结构为掩膜，刻蚀隔离区上的栅结构，直至去除隔离区上的栅结构。
[0016]可选的，刻蚀隔离区上的栅结构的工艺为等离子体刻蚀工艺。
[0017]可选的，以所述第一掩膜结构为掩膜，刻蚀隔离区上的栅结构的等离子体刻蚀工艺包括：若干次循环的刻蚀处理和沉积处理，所述刻蚀处理包括以所述第一掩膜结构为掩膜，刻蚀所述隔离区上的栅结构，所述沉积处理包括在所述隔离区的第一介质结构顶面沉积第一介质结构的材料。
[0018]可选的，所述刻蚀处理的工艺参数包括：采用的刻蚀气体包括BCl3、Cl2、He、N2和O2，压强范围为5毫托～100毫托，源射频功率为50瓦～500瓦，偏置电压为50伏～500伏，时间为5秒～60秒。
[0019]可选的，所述沉积处理的工艺参数包括：采用的气体包括CH4、CH3F、CH3和Ar，压强范围为10毫托～100毫托，源射频功率为50瓦～500瓦，时间为2秒～60秒。
[0020]可选的，形成所述第二开口的方法包括：以所述第一掩膜结构为掩膜，刻蚀隔离区上相邻第一开口间的第一介质结构。
[0021]可选的，刻蚀隔离区上相邻第一开口间的第一介质结构的工艺为等离子体刻蚀工艺。
[0022]可选的，刻蚀隔离区上相邻第一开口间的第一介质结构的工艺参数包括：采用的刻蚀气体包括CF4、CH3F、N2、O2和CH2F2，压强范围为5毫托～100毫托，源射频功率为50瓦～500瓦，偏置电压为50伏～500伏。
[0023]可选的，形成所述应变层的方法包括：在所述第一介质结构表面和隔断开口内形成初始应变层；在所述初始应变层表面形成初始第二介质结构，所述初始第二介质结构表面高于初始应变层表面；平坦化所述初始第二介质结构和所述初始应变层，直至暴露出隔离区以外的第一介质结构表面，形成所述应变层，并在所述隔离区的应变层表面形成第二介质结构。
[0024]可选的，所述应变层还位于所述隔离区上的第一介质结构表面。
[0025]可选的，还包括：在所述第一介质结构和所述第二介质结构内形成第三开口，所述第三开口横跨所述隔离区及所述鳍部，所述第三开口暴露出所述鳍部的顶面；在所述第三开口内形成第一互连结构。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
[0027]本专利技术技术方案提供的半导体结构，由于应变层位于隔离开口内，并且，每个第一开口贯穿1个栅结构，因此，应变层与被第一开口贯穿的栅结构相连，从而，鳍部不仅受到栅结构所提供的应力，还能够受到应变层所提供的应力，同时，由于半导体结构包括至少位于隔离开口内的应变层，因此，通过调节第二开口底面的位置能够调节应变层的形状，从而，通过调节应变层的形状，调节鳍部所受到的应力，以调节鳍部内的电子迁移率，调节晶体管
的开启电压，以使半导体器件的性能和可靠性得到提高。
[0028]本专利技术技术方案提供的半导体结构的形成方法，由于在隔离区上的第一介质结构内形成贯穿栅结构的第一开口、以及在相邻的第一开口间形成与第一开口连通的第二开口，第一开口和第二开口构成隔离开口，并且，至少在所述隔离开口内形成应变层，因此，应变层与被第一开口贯穿的栅结构相连，从而，鳍部不仅受到栅结构所提供的应力，还能够受到应变层所提供的应力。同时，由于去除相邻第一开口间的至少部分第一介质结构以形成第二开口，且所述第二开口连通第一开口，因此，通过调节被去除的第一开口间的第一介质结构，能够调节第二开口底面高度，调整隔离开口的形状。由于至少在所述隔离开口内形成应变层，因此，通过调节隔离开口的形状，能够对应变层的形状起到调节作用，从而，通过调节应变层的形状，能够调节鳍部所受到的应力，以调节鳍部的电子迁移率，调节晶体管的开启电压，使半导体器件的性能和可靠性得到提高。
[0029]进一步，由于以所述第一掩膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：衬底，所述衬底包括隔离区，衬底上具有若干相互分立的鳍部；多个横跨于所述鳍部上的栅结构；位于所述衬底上的第一介质结构，所述第一介质结构还位于鳍部和栅结构表面；位于所述隔离区上的第一介质结构内的隔断开口，所述隔断开口沿鳍部延伸方向贯穿多个所述栅结构，所述隔断开口包括暴露出栅结构侧壁的第一开口以及位于相邻第一开口之间并与第一开口连通的第二开口；至少位于隔断开口内的应变层。2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述应变层的材料包括氮化硅。3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第二开口底面高于与该第二开口连通的第一开口底面。4.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第二开口底面低于或齐平于与该第二开口连通的第一开口底面。5.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括：位于应变层表面的第二介质结构，所述第二介质结构表面齐平于隔离区以外的第一介质结构表面。6.如权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，所述隔离区上的第一介质结构表面低于隔离区以外的第一介质结构表面。7.如权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，所述应变层还位于所述隔离区上的第一介质结构表面。8.如权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，还包括：位于第一介质结构和第二介质结构内的第一互连结构，所述第一互连结构横跨所述隔离区及若干鳍部。9.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底包括隔离区，所述衬底上具有若干相互分立的鳍部；在所述衬底上和鳍部表面形成第一介质结构，所述第一介质结构内具有多个横跨所述鳍部的栅极开口，所述多个栅极开口横跨所述隔离区；在每个栅极开口内形成1个栅结构；去除隔离区上的栅结构，在隔离区上的第一介质结构内形成贯穿栅结构的第一开口；去除相邻第一开口间的至少部分第一介质结构，在相邻的第一开口间形成与第一开口连通的第二开口，所述第一开口和第二开口构成隔断开口；至少在所述隔断开口内形成应变层。10.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除隔离区上的栅结构的方法包括：在所述第一介质结构表面及所述栅结构表面形成第一掩膜结构，所述第一掩膜结构暴露出隔离区的第一介质结构和栅结构顶面；以所述第一掩膜结构为掩膜，刻蚀隔离区上的栅结构，直至去除隔离区上的栅结构。11.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，刻蚀隔离区上的栅结构的工艺为等离子体刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海洋，王艳良，王静，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：