[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

一种半导体结构及其形成方法，所述方法包括：提供基底，包括衬底以及凸出于衬底的鳍部；在鳍部侧壁和顶部形成牺牲层；形成牺牲层后，在相邻鳍部之间的衬底上形成前驱隔离膜，前驱隔离膜顶部高于鳍部顶部；对前驱隔离膜进行退火工艺，将前驱隔离膜转化为隔离膜；去除部分厚度的隔离膜，暴露出鳍部顶部以及部分侧壁，形成隔离结构。本发明先在鳍部侧壁和顶部形成牺牲层；后续形成前驱隔离膜的工艺过程中，先氧化牺牲层；因此牺牲层可以在形成前驱隔离膜时，对鳍部起到保护作用，减少或避免对鳍部的氧化，从而可以减少或避免对鳍部尺寸的影响，进而优化半导体器件的电学性能。

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

随着集成电路高密度的发展趋势，构成电路的器件更紧密地放置在芯片中以适应芯片的可用空间。相应地，半导体衬底单位面积上有源器件的密度不断增加，因此器件之间的有效绝缘隔离变得更加重要。

浅沟槽隔离(Shallow Trench Isolation，STI)技术具有良好的隔离效果(例如：工艺隔离效果和电性隔离效果)，浅沟槽隔离技术还具有减少占用晶圆表面的面积、增加器件的集成度等优点。因此，随着集成电路尺寸的减小，器件有源区之间的隔离现主要采用浅沟槽隔离结构。

但是，现有技术隔离结构的形成工艺容易对半导体器件的电学性能造成不良影响。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，优化半导体器件的电学性能。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底，所述基底包括衬底以及凸出于所述衬底的鳍部；在所述鳍部侧壁和顶部形成牺牲层；形成所述牺牲层后，在相邻所述鳍部之间的衬底上形成前驱隔离膜，所述前驱隔离膜顶部高于所述鳍部顶部；对所述前驱隔离膜进行退火工艺，将所述前驱隔离膜转化为隔离膜；去除部分厚度的隔离膜，暴露出鳍部顶部以及部分侧壁，形成隔离结构。

可选的，所述牺牲层的材料为富硅氧化硅或无定型硅。

可选的，所述富硅氧化硅中，硅的原子百分比含量为50％至75％。

可选的，形成所述牺牲层的工艺为原子层沉积工艺。

可选的，所述牺牲层为富硅氧化层，所述原子层沉积工艺的工艺参数包括：向原子层沉积室内通入含Si和O的前驱体，工艺温度为80摄氏度至300摄氏度，压强为1毫托至500毫托，沉积次数为8次至50次。

可选的，所述牺牲层的厚度为至

可选的，所述隔离结构的材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。

可选的，形成所述前驱隔离膜的工艺为流动性化学气相沉积工艺或高纵宽比化学气相沉积工艺。

可选的，所述隔离结构的材料为氧化硅，所述流动性化学气相沉积工艺的步骤包括：在所述衬底上沉积包含Si和O的薄膜前驱体；对所述薄膜前驱体进行水汽退火处理，形成前驱隔离膜。

可选的，沉积所述薄膜前驱体的工艺温度为50摄氏度至90摄氏度；所述水汽退火处理的工艺参数包括：退火温度为400℃至800℃，退火时间为15分钟至120分钟。

可选的，所述退火工艺为快速热退火处理。

可选的，所述退火工艺的参数包括：退火温度为900℃至1050℃，退火时间为10分钟至40分钟，压强为一个标准大气压。