[发明专利]半导体结构的形成方法

说明书

一种半导体结构的形成方法，包括：形成衬底和鳍部；形成隔离层；形成牺牲层；在所述鳍部表面形成氧化层；在所述鳍部上形成伪栅极；去除所述伪栅极，露出所述伪栅极下的氧化层；去除所述氧化层，露出所述鳍部表面。本发明技术方案在形成隔离层之后，对与隔离层相接触的鳍部侧壁进行氧化处理，使部分厚度的鳍部转变为牺牲层。所述牺牲层的形成，能够减小所述牺牲层覆盖部分鳍部在垂直鳍部侧壁方向上的尺寸，从而使去除所述鳍部表面氧化层和所述牺牲层后，露出的所述鳍部在垂直鳍部侧壁方向上尺寸均匀，改善了所形成鳍部的均匀度，提高了所形成半导体结构的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种半导体结构的形成方法。

背景技术

随着集成电路向超大规模集成电路发展，集成电路内部的电路密度越来越大，所包含的元器件数量也越来越多，元器件的尺寸也随之减小。随着MOS器件尺寸的减小，MOS器件的沟道随之缩短。由于沟道缩短，MOS器件的缓变沟道近似不再成立，而凸显出各种不利的物理效应(特别是短沟道效应)，这使得器件性能和可靠性发生退化，限制了器件尺寸的进一步缩小。

为了进一步缩小MOS器件的尺寸，人们发展了多面栅场效应晶体管结构，以提高MOS器件栅极的控制能力，抑制短沟道效应。其中鳍式场效应晶体管就是一种常见的多面栅结构晶体管。

鳍式场效应晶体管为立体结构，包括衬底，所述衬底上形成有一个或多个凸出的鳍，鳍之间设置有绝缘隔离部件；栅极横跨于鳍上且覆盖所述鳍的顶部和侧壁。由于这种立体结构与传统平面结构的晶体管具有较大区别，部分工艺如果操作不当可能对形成器件的电学性能造成很大影响。

鳍式场效应晶体管的源区、漏区和沟道均位于鳍部内，鳍部的形成工艺直接影响所形成晶体管的性能。但是现有技术中形成的半导体结构，存在鳍部厚度不均匀的问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体结构的形成方法，以提高所形成半导体结构中鳍部厚度的均匀度，改善鳍式场效应晶体管的性能。

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：

形成衬底，所述衬底上具有鳍部；在相邻鳍部之间的衬底上形成隔离层，所述隔离层顶部表面低于所述鳍部的顶部表面，且覆盖所述鳍部部分侧壁的表面；对与隔离层相接触的鳍部侧壁进行氧化处理，使部分厚度的鳍部侧壁被氧化形成牺牲层；在所述鳍部表面形成氧化层；在所述鳍部上形成伪栅极，所述伪栅极横跨所述鳍部且位于所述鳍部部分顶部和部分侧壁的氧化层上；去除所述伪栅极，露出所述伪栅极下的氧化层；去除所述氧化层，露出所述鳍部表面。

可选的，进行氧化处理的步骤中，垂直鳍部侧壁的方向上，所述牺牲层的尺寸在到范围内；垂直衬底表面的方向上，所述牺牲层的尺寸在15nm到40nm范围内。

可选的，进行氧化处理的步骤包括：对所述隔离层注入氧化离子；使所述隔离层内的氧化离子扩散，以氧化部分厚度的鳍部侧壁形成所述牺牲层，所述牺牲层位于被隔离层覆盖且远离衬底一侧的鳍部侧壁上。

可选的，对所述隔离层注入氧化离子的步骤包括：采用氧化气体向所述隔离层进行离子注入。

可选的，进行离子注入的步骤中，所采用的氧化气体包括氧气或臭氧。

可选的，使所述氧化离子扩散的步骤包括：通过退火处理的方式使所述隔离层内的氧化离子扩散。

可选的，通过退火处理的方式使所述氧化离子扩散的步骤中，所述退火处理的退火温度在900℃到1100℃范围内，退火时间在0s到30s范围内。

可选的，形成衬底的步骤中，所述衬底包括用于形成核心器件的核心区；去除所述氧化层的步骤中，去除所述核心区衬底上鳍部表面的氧化层，露出所述核心区衬底上鳍部的表面。