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，其中形成方法包括：提供衬底，衬底包括器件区和隔离区，隔离区内具有改性层；对衬底进行图形化处理，形成基底、位于基底上的若干器件鳍部和若干改性鳍部；在基底上形成第一隔离材料层，第一隔离材料层覆盖器件鳍部且暴露出改性鳍部；去除改性鳍部。通过形成改性层，使得由改性层所形成的改性鳍部与隔离区之间具有较大刻蚀选择比，进而能够保证各个隔离区上的改性鳍部被去除完全且较小的损伤基底，降低晶体管之间发生短接的问题。另外，在形成第一隔离材料层时，改性鳍部还未被去除，器件鳍部和改性鳍部的分布较均匀，因此，形成的第一隔离材料层的应力分布也较均匀，能够有效减少因应力差所造成鳍部弯曲变形问题。曲变形问题。曲变形问题。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的不断进步，半导体器件的工艺节点正不断减小。然而，由于受到现有的光刻工艺精度的限制，以现有的光刻工艺形成的掩膜图形难以满足半导体器件特征尺寸持续减小的需求，遏制了半导体技术的发展。
[0003]为了在现有的光刻工艺的基础上，能够进一步缩小半导体器件的尺寸，现有技术提出了一种多重图形化工艺。其中，自对准四重图形化工艺(SAQP，Self
‑
Aligned Quadruple Pattern)因其能够形成更小尺寸掩膜而具有应用前景。
[0004]然而，现有技术采用自对准四重图形化工艺所形成的半导体结构仍存在诸多问题。

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及其形成方法，能够有效提升最终形成的半导体结构的性能。
[0006]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：提供衬底，所述衬底包括若干器件区和若干隔离区；对所述隔离区进行改性处理，在所述隔离区内形成改性层；在形成所述改性层之后，对所述衬底进行图形化处理，形成基底、位于所述基底上的若干器件鳍部、以及位于所述基底上的若干改性鳍部，所述器件鳍部通过图形化处理所述器件区形成，所述改性鳍部通过图形化处理所述改性层形成；在所述基底上形成第一隔离材料层，所述第一隔离材料层覆盖所述器件鳍部且暴露出所述改性鳍部；在形成所述第一隔离材料层之后，去除所述改性鳍部。
[0007]可选的，对所述隔离区进行改性处理的方法包括：对所述隔离区进行改性离子的注入处理，形成所述改性层。
[0008]可选的，改性离子包括：硼离子或砷离子。
[0009]可选的，所述改性离子的注入处理的工艺参数包括：注入能量1KeV～600KeV；注入剂量1E12atoms/cm2～2E18atoms/cm2。。
[0010]可选的，所述改性层的厚度大于所述改性鳍部的高度；所述改性层的厚度为800埃～1350埃。
[0011]可选的，对所述衬底进行图形化处理之后，还形成位于所述基底内的保留层，所述保留层通过图形化处理所述改性层形成，所述保留层底部表面低于所述基底的顶部表面。
[0012]可选的，在去除所述改性鳍部之后，还包括：去除所述保留层，在所述基底内形成隔离开口。
[0013]可选的，去除所述改性鳍部和所述保留层的方法包括：采用第一刻蚀工艺去除部分所述改性鳍部，形成过渡改性鳍部，所述过渡改性鳍部的顶部表面低于所述器件鳍部的
顶部表面；采用第二刻蚀工艺去除所述过渡改性鳍部和所述保留层。
[0014]可选的，所述第一刻蚀工艺包括：干法刻蚀工艺。
[0015]可选的，所述第二刻蚀工艺包括：湿法刻蚀工艺。
[0016]可选的，在去除所述改性鳍部和所述保留层之后，还包括：在所述隔离区上形成第二隔离材料层，所述第二隔离材料层填充满所述隔离开口，且所述第二隔离材料层的顶部表面与所述第一隔离材料层的顶部表面齐平；回刻蚀所述第一隔离材料层和所述第二隔离材料层，形成隔离层，所述隔离层的顶部表面低于所述器件鳍部的顶部表面。
[0017]可选的，所述第二隔离材料层的形成工艺包括：流体化学气相沉积工艺。
[0018]可选的，所述第二隔离材料层的材料包括：氧化硅。
[0019]可选的，所述第一隔离材料层的形成方法包括：在所述基底上形成初始第一隔离材料层，所述初始第一隔离材料层覆盖所述器件鳍部和所述改性鳍部；在所述初始第一隔离材料层上形成第一图形化层，所述第一图形化层暴露出位于所述隔离区上的所述初始第一隔离材料层的表面；以所述第一图形化层为掩膜刻蚀所述初始第一隔离材料层，形成所述第一隔离材料层。
[0020]可选的，所述初始第一隔离材料层的形成工艺包括：流体化学气相沉积工艺。
[0021]可选的，所述第一隔离材料层的材料包括：氧化硅。
[0022]可选的，所述器件鳍部的高度为800埃～1200埃；所述器件鳍部的宽度为10纳米～16纳米；相邻所述器件鳍部之前的间距为20纳米～30纳米。
[0023]相应的，本专利技术的技术方案中还提供了一种半导体结构，包括：基底，所述基底包括若干器件区和若干隔离区；位于所述器件区上的若干器件鳍部；位于所述隔离区上的若干改性鳍部，所述改性鳍部内具有改性离子。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：
[0025]在本专利技术技术方案的半导体结构的形成方法中，通过在所述隔离区内形成改性层，使得由所述改性层所形成的改性鳍部与所述隔离区之间具有较大的刻蚀选择比，进而使得在去除所述改性鳍部的过程中，能够保证各个隔离区上的改性鳍部被去除完全且较小的损伤所述基底，降低后续形成的晶体管之间发生短接的问题。
[0026]另外，通过在形成所述第一隔离材料层之后，去除所述改性鳍部。由于在形成所述第一隔离材料层时，所述改性鳍部还未被去除，若干所述器件鳍部和若干所述改性鳍部的分布较为均匀，因此，使得形成的所述第一隔离材料层的应力分布也较为均匀，能够有效减少因应力差所造成鳍部弯曲变形的问题，进而提升最终形成的半导体结构的性能。
[0027]进一步，对所述衬底进行图形化处理之后，还形成位于所述基底内的保留层，所述保留层通过图形化处理所述改性层形成，所述保留层底部表面低于所述基底的顶部表面；在去除所述改性鳍部之后，还包括：去除所述保留层，在所述基底内形成隔离开口。通过形成所述隔离开口，使得后续形成的隔离层还位于所述隔离开口内。由于所述隔离开口的底部表面低于所述基底的顶部表面，进而能够增加所述隔离层对相邻所述器件区之间的隔离效果。
附图说明
[0028]图1和图2是一种半导体结构的结构示意图；
[0029]图3至图10是本专利技术实施例中一种半导体结构的形成方法各步骤结构示意图。
具体实施方式
[0030]正如
技术介绍
所述，现有技术采用自对准四重图形化工艺所形成的半导体结构仍存在诸多问题。以下将结合附图进行具体说明。
[0031]请参考图1，提供衬底100，所述衬底100包括若干器件区I和若干隔离区II，所述衬底100上具有若干相互分立的鳍部101；去除位于各个所述隔离区II上的鳍部101。
[0032]请参考图2，在去除位于各个所述隔离区II上的鳍部101之后，在所述衬底上形成隔离材料层(未图示)，所述隔离材料层覆盖若干所述器件鳍部101；回刻蚀所述隔离材料层，形成隔离层102，所述隔离层102的顶部表面低于所述器件鳍部101的顶部表面。
[0033]在本实施例中，由于所述器件鳍部100的特征尺寸以及相邻的所述器件鳍部100之间的间距较小，因此通过自对准四重图形化工艺(SAQP，Self
‑
Aligned Quadruple Pattern)形成若干所述器件鳍部。
[0034]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底包括若干器件区和若干隔离区；对所述隔离区进行改性处理，在所述隔离区内形成改性层；在形成所述改性层之后，对所述衬底进行图形化处理，形成基底、位于所述基底上的若干器件鳍部、以及位于所述基底上的若干改性鳍部，所述器件鳍部通过图形化处理所述器件区形成，所述改性鳍部通过图形化处理所述改性层形成；在所述基底上形成第一隔离材料层，所述第一隔离材料层覆盖所述器件鳍部且暴露出所述改性鳍部；在形成所述第一隔离材料层之后，去除所述改性鳍部。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，对所述隔离区进行改性处理的方法包括：对所述隔离区进行改性离子的注入处理，形成所述改性层。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，改性离子包括：硼离子或砷离子。4.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述改性离子的注入处理的工艺参数包括：注入能量1KeV～600KeV；注入剂量1E12atoms/cm2～2E18atoms/cm2。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，所述改性层的厚度大于所述改性鳍部的高度；所述改性层的厚度为800埃～1350埃。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，对所述衬底进行图形化处理之后，还形成位于所述基底内的保留层，所述保留层通过图形化处理所述改性层形成，所述保留层底部表面低于所述基底的顶部表面。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，在去除所述改性鳍部之后，还包括：去除所述保留层，在所述基底内形成隔离开口。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，去除所述改性鳍部和所述保留层的方法包括：采用第一刻蚀工艺去除部分所述改性鳍部，形成过渡改性鳍部，所述过渡改性鳍部的顶部表面低于所述器件鳍部的顶部表面；采用第二刻蚀工艺去除所述过渡改性鳍部和所述保留层。9.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵振阳，苏博，郑二虎，谭程，吴金刚，
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：