[发明专利]半导体结构的形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底表面形成凸起的鳍部；

在所述半导体衬底表面形成隔离层，所述隔离层表面低于鳍部顶部表面并覆盖部分鳍部的侧壁；

在所述鳍部表面和隔离层表面形成栅介质层；

在部分栅介质层表面形成横跨所述鳍部的栅极；

在所述栅介质层和栅极表面形成侧墙材料层；

对所述侧墙材料层进行第一角度等离子体刻蚀，所述第一角度等离子体的运动方向与鳍部长度方向垂直，并且与半导体衬底表面的法线之间具有第一倾斜角，用于去除鳍部一侧的侧壁上的侧墙材料层、隔离层表面的栅介质层上的部分侧墙材料层、鳍部顶部的侧墙材料层和栅极顶部的侧墙材料层；

对所述侧墙材料层进行第二角度等离子体刻蚀，所述第二角度等离子体的运动方向与鳍部长度方向垂直，并且与半导体衬底表面的法线方向之间具有第二倾斜角，所述第二倾斜角和第一倾斜角分别位于所述法线的两侧，用于去除鳍部另一侧的侧壁上的侧墙材料层和栅介质层上剩余的侧墙材料层，形成位于栅极侧壁表面的侧墙。

2.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在对所述侧墙材料层进行第一角度等离子体刻蚀之后，保持等离子体运动方向不变，将所述半导体衬底水平旋转180°，对所述侧墙材料层进行所述第二角度等离子体刻蚀。

3.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在对所述侧墙材料层进行第一角度等离子体刻蚀之后，改变等离子体的运动方向，对所述侧墙材料层进行第二角度等离子体刻蚀。

4.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一倾斜角与第二倾斜角的角度相同。

5.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一倾斜角的角度范围为15°～35°。

6.根据权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一角度等离子体刻蚀采用的刻蚀气体至少包括CF₄、CH₂F₂、CH₃F中的一种气体，所述刻蚀气体的流量为20sccm～200sccm，刻蚀压强为5毫托～50毫托，功率为400W～750W，偏置电压为80V～250V，所述偏置电压形成的电场方向与半导体衬底表面的法线之间具有第一倾斜角。

7.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二倾斜角的角度范围为15°～35°。

8.根据权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二角度等离子体刻蚀采用的刻蚀气体至少包括CF₄、CH₂F₂、CH₃F中的一种气体，所述气体的流量为20sccm～200sccm，刻蚀压强为5毫托～50毫托，功率为400W～750W，偏置电压为80V～250V，所述偏置电压形成的电场方向与半导体衬底表面的法线之间具有第二倾斜角。

9.根据权利要求5或7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，相邻鳍部之间的间距为高于隔离层表面的鳍部的高度为350

10.根据权利要求6或8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述侧墙材料层的材料为氮化硅或氧化硅。

11.根据权利要求10述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述侧墙材料层的厚度为5nm～10nm。

12.根据权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，采用化学气相沉积工艺、原子层沉积工艺或等离子体增强化学气相沉积工艺形成所述侧墙材料层。

13.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述栅极顶部还具有掩膜层，所述侧墙覆盖栅极侧壁和掩膜层侧壁。

14.根据权利要求13所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述栅极的形成方法包括：形成覆盖所述栅介质层的栅极材料层；在所述栅极材料层表面形成横跨所述鳍部的掩膜层；以所述掩膜层为掩膜，刻蚀所述栅极材料层，在部分栅介质层表面形成横跨鳍部的栅极。