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，衬底包括基底、牺牲鳍部和若干器件鳍部，衬底包括隔离区和若干器件区，若干器件鳍部位于器件区，牺牲鳍部位于隔离区；在衬底上形成初始隔离层，初始隔离层覆盖器件鳍部、牺牲鳍部的侧壁；去除牺牲鳍部，在初始隔离层内形成隔离开口；在隔离开口内形成介电鳍部；形成栅极结构，栅极结构横跨位于器件区上的若干器件鳍部，栅极结构露出介电鳍部的顶部表面。通过去除牺牲鳍部形成隔离开口，使得位于介电鳍部两侧的栅极结构之间的间隔较小。当位于所述介电鳍部两侧的栅极结构之间的间隔较小时，对应的所述栅极结构的体积增大，进而使得后续在所述栅极结构上形成导电结构的设计窗口增大。计窗口增大。计窗口增大。

【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发展，集成电路性能的提高主要是通过不断缩小集成电路器件的尺寸以提高它的速度来实现的。目前，由于在追求高器件密度、高性能和低成本中半导体工业已经进步到纳米技术工艺节点，半导体器件的制备受到各种物理极限的限制。
[0003]在集成电路的制造过程中，需要采用栅极切断工艺对条状栅极进行切断，切断后栅极与不同的晶体管相对应，可以提高晶体管的集成度。此外，多个栅极沿着延伸方向排列成一列时，通过栅极切断，能够高精度地缩小栅极切断后断开的栅极间的对接方向间距。
[0004]然而，现有技术采用栅极切断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，以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，所述衬底包括基底以及位于所述基底上的相互分立的牺牲鳍部和若干器件鳍部，所述衬底包括隔离区以及若干器件区，所述隔离区位于相邻的所述器件区之间，若干所述器件鳍部分别位于所述器件区，所述牺牲鳍部位于所述隔离区；在所述衬底上形成初始隔离层，所述初始隔离层覆盖所述器件鳍部和所述牺牲鳍部的侧壁；去除所述牺牲鳍部，在所述初始隔离层内形成隔离开口；在所述隔离开口内形成介电鳍部，所述介电鳍部的顶部表面高于所述器件鳍部的顶部表面；在形成所述介电鳍部之后，回刻蚀所述初始隔离层，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；在所述隔离层上形成栅极结构，所述栅极结构横跨位于所述器件区上的若干器件鳍部，且所述栅极结构覆盖所述介电鳍部的侧壁，暴露出所述介电鳍部的顶部表面。
[0007]可选的，所述器件鳍部的宽度为2纳米～32纳米；所述牺牲鳍部的宽度为2纳米～32纳米。
[0008]可选的，所述介电鳍部的顶部表面高于所述器件鳍部的顶部表面100埃～300埃。
[0009]可选的，所述器件鳍部上具有第一掩膜层；所述牺牲鳍部的顶部表面具有第二掩膜层，且所述第二掩膜层的材料与所述初始隔离层的材料不同。
[0010]可选的，去除所述牺牲鳍部，在所述初始隔离层内形成隔离开口的方法包括：在所述初始隔离层上形成图形化层，所述图形化层暴露出所述第二掩膜层的顶部表面；以所述图形化层为掩膜刻蚀所述第二掩膜层和所述牺牲鳍部，在所述初始隔离层内形成隔离开口。
[0011]可选的，在形成所述介电鳍部之后，且在回刻蚀所述初始隔离层之前，还包括：去除所述第一掩膜层。
[0012]可选的，所述第二掩膜层的材料包括：氮化硅。
[0013]可选的，所述第一掩膜层和所述第二掩膜层的高度为：100埃～300埃。
[0014]可选的，所述介电鳍部的材料与所述初始隔离层的材料不同。
[0015]可选的，所述介电鳍部的材料包括：碳、碳化硅、碳氧化硅、氮氧化硅；所述初始隔离层的材料包括：氧化硅、碳氧化硅或氮氧化硅。
[0016]可选的，所述栅极结构的形成方法包括：在所述衬底上形成介质层，所述介质层内具有栅极开口；在所述栅极开口内形成初始栅极结构，所述初始栅极结构横跨所述介电鳍部和若干所述器件鳍部；对所述初始栅极结构进行平坦化处理，直至暴露出所述介电鳍部的顶部表面为止，形成所述栅极结构。
[0017]可选的，在所述隔离开口内形成介电鳍部的方法包括：在所述隔离开口内以及所述初始隔离层的顶部表面形成隔离材料层；对所述隔离材料层进行平坦化处理，直至暴露出所述初始隔离层的顶部表面为止，形成所述介电鳍部。
[0018]相应的，在本专利技术的技术方案中还提供一种半导体结构，包括：衬底，所述衬底包括基底以及位于所述基底上的相互分立的介电鳍部和若干器件鳍部，所述衬底包括隔离区以及若干器件区，所述隔离区位于相邻的所述器件区之间，若干所述器件鳍部分别位于所述器件区，所述介电鳍部位于所述隔离区上，且所述介电鳍部的顶部表面高于所述器件鳍部的顶部表面；位于所述衬底上的隔离层，所述隔离层覆盖所述器件鳍部和所述介电鳍部的部分侧壁，且所述隔离层的顶部表面分别低于所述器件鳍部和所述介电鳍部的顶部表面；位于所述隔离层上的栅极结构，所述栅极结构横跨位于所述器件区上的若干器件鳍部，且所述栅极结构覆盖所述介电鳍部的侧壁，暴露出所述介电鳍部的顶部表面；位于所述栅极结构两侧的侧墙结构；位于所述栅极结构两侧所述器件鳍部内的源漏掺杂层。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：
[0020]本专利技术技术方案的形成方法中，由于所述牺牲鳍部和若干所述器件鳍部通过自对准多重图形化工艺形成的。因此，形成的所述牺牲鳍部的宽度尺寸较小。当通过去除所述牺牲鳍部形成所述隔离开口时，使得形成的隔离开口的宽度尺寸也较小，进而使得位于所述介电鳍部两侧的栅极结构之间的间隔较小。当位于所述介电鳍部两侧的栅极结构之间的间隔较小时，对应的所述栅极结构的体积增大，进而使得后续在所述栅极结构上形成导电结构的设计窗口增大。
[0021]进一步，所述介电鳍部的顶部表面高于所述器件鳍部的顶部表面100埃～300埃。当所述介电鳍部的顶部表面高于所述器件鳍部的顶部表面大于300埃时，会增大形成所述器件鳍部和所述牺牲鳍部的工艺难度，使得所述器件鳍部和所述牺牲鳍部的形貌难以控制；当所述介电鳍部的顶部表面高于所述器件鳍部的顶部表面小于100埃时，会使得最终形成的栅极结构的高度过低，且在平坦化所述初始栅极结构以形成所述栅极结构的过程中，平坦化的工艺难度增大。
[0022]进一步，所述第二掩膜层的材料与所述初始隔离层的材料不同；去除所述第二掩膜层和所述牺牲鳍部，在所述初始隔离层内形成隔离开口的方法包括：在所述初始隔离层上形成图形化层，所述图形化层暴露出所述第二掩膜层的顶部表面；以所述图形化层为掩膜刻蚀所述第二掩膜层和所述牺牲鳍部，在所述初始隔离层内形成隔离开口。通过自对准刻蚀工艺去除所述第二掩膜层和所述牺牲鳍部，能够有效降低工艺难度。
[0023]进一步，所述介电鳍部的材料与所述初始隔离层的材料不同。能够在回刻蚀所述初始隔离层的过程中，减小对所述介电鳍部的刻蚀损伤，保证了所述介电鳍部对相邻所述栅极结构之间的隔离效果。
附图说明
[0024]图1至图4是一种半导体结构的结构示意图；
[0025]图5至图11是本专利技术半导体结构形成方法实施例各步骤结构示意图。
具体实施方式
[0026]正如
技术介绍
所述，现有技术采用栅极切断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。
[0027]图1至图4是一种半导体结构的结构示意图。
[0028]请参考图1和图2，图2是图1中沿A
‑
A线截面示意图，提供衬底100，所述衬底100上具有若干相互分立的鳍部101；在所述衬底100上形成初始栅极结构102和介本文档来自技高网...

【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，所述衬底包括基底以及位于所述基底上的相互分立的牺牲鳍部和若干器件鳍部，所述衬底包括隔离区以及若干器件区，所述隔离区位于相邻的所述器件区之间，若干所述器件鳍部分别位于所述器件区，所述牺牲鳍部位于所述隔离区；在所述衬底上形成初始隔离层，所述初始隔离层覆盖所述器件鳍部和所述牺牲鳍部的侧壁；去除所述牺牲鳍部，在所述初始隔离层内形成隔离开口；在所述隔离开口内形成介电鳍部，所述介电鳍部的顶部表面高于所述器件鳍部的顶部表面；在形成所述介电鳍部之后，回刻蚀所述初始隔离层，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；在所述隔离层上形成栅极结构，所述栅极结构横跨位于所述器件区上的若干器件鳍部，且所述栅极结构覆盖所述介电鳍部的侧壁，暴露出所述介电鳍部的顶部表面。2.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述器件鳍部的宽度为2纳米～32纳米；所述牺牲鳍部的宽度为2纳米～32纳米。3.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述介电鳍部的顶部表面高于所述器件鳍部的顶部表面100埃～300埃。4.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述器件鳍部上具有第一掩膜层；所述牺牲鳍部的顶部表面具有第二掩膜层，且所述第二掩膜层的材料与所述初始隔离层的材料不同。5.如权利要求4所述半导体结构的形成方法，其特征在于，去除所述牺牲鳍部，在所述初始隔离层内形成隔离开口的方法包括：在所述初始隔离层上形成图形化层，所述图形化层暴露出所述第二掩膜层的顶部表面；以所述图形化层为掩膜刻蚀所述第二掩膜层和所述牺牲鳍部，在所述初始隔离层内形成隔离开口。6.如权利要求4所述半导体结构的形成方法，其特征在于，在形成所述介电鳍部之后，且在回刻蚀所述初始隔离层之前，还包括：去除所述第一掩膜层。7.如权利要求4所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二掩膜层的材料包括：氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建，王彦，
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：