[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，所述半导体结构包括：衬底，所述衬底包括功能区和与所述功能区相邻的散热区；有源鳍部，凸起于所述功能区的衬底表面；沟道层，位于所述有源鳍部上；散热鳍部，凸起于所述散热区的衬底表面。所述散热鳍部位于所述功能区相邻的散热区衬底上，因此所述散热鳍部的设置能够高所述沟道层的散热能力，改善半导体结构的性能。

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及其形成方法。

背景技术

随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件朝着更高的元件密度，以及更高的集成度的方向发展。晶体管作为最基本的半导体器件目前正被广泛应用，因此随着半导体器件的元件密度和集成度的提高，平面晶体管的栅极尺寸也越来越短，传统的平面晶体管对沟道电流的控制能力变弱，产生短沟道效应，产生漏电流，最终影响半导体器件的电学性能。

为了克服晶体管的短沟道效应，抑制漏电流，现有技术提出了鳍式场效应晶体管(Fin FET)，鳍式场效应晶体管是一种常见的多栅器件。鳍式场效应晶体管的结构包括：位于半导体衬底表面的鳍部和介质层，所述介质层覆盖部分所述鳍部的侧壁，且介质层表面低于鳍部顶部；位于介质层表面、以及鳍部的顶部和侧壁表面的栅极结构；位于所述栅极结构两侧的鳍部内的源区和漏区。

另一方面，现有技术采用替代材料构成鳍式场效应晶体管中的鳍部，从而达到提高载流子在沟道内的迁移率、提高晶体管驱动电流的目的，进而改善所形成半导体结构的性能。

但是现有技术采用替代材料构成鳍部的半导体结构，往往存在较严重的自加热问题(self-heating)，从而影响了所形成半导体结构的性能。

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，以改善自加热问题，提高半导体结构的性能。

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，所述衬底包括功能区和与所述功能区相邻的散热区，所述功能区的衬底上具有有源鳍部，所述散热区的衬底上具有散热鳍部；在所述衬底上形成介质层，所述介质层露出所述有源鳍部；去除部分高度的所述有源鳍部，在所述介质层内形成鳍部开口；在所述鳍部开口内剩余的有源鳍部上形成沟道层。

相应的，本发明还提供一种半导体结构，包括：

衬底，所述衬底包括功能区和与所述功能区相邻的散热区；有源鳍部，凸起于所述功能区的衬底表面；沟道层，位于所述有源鳍部上；散热鳍部，凸起于所述散热区的衬底表面。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

通过在与所述功能区相邻的散热区衬底上形成散热鳍部，所述功能区的衬底和所述散热区的衬底相连，因此所述沟道层所产生的热量能够经所述有源鳍部相连的衬底传到至所述散热鳍部而实现散逸，所以所述散热鳍部的设置能够有效提高所述沟道层的散热能力，有利于提高所形成半导体结构的性能。

本发明可选方案中，所述散热区位于所述功能区的两侧，或者所述散热区和所述功能区交替设置；将所述散热区设置于所述功能区两侧或者与所述功能区交替设置的做法，能够有效提高热量散逸的效率，有利于提高所述散热鳍部的散热效果，有利于改善所述半导体结构的性能。

本发明可选方案中，所述散热鳍部内具有沟槽，所述沟槽将所述散热鳍部分为沿延伸方向排列的多个散热部；所述栅极结构延伸至所述沟槽内，且沿所述沟槽贯穿所述散热鳍部；所述栅极结构贯穿所述散热鳍部，因此所述栅极结构并不会在所述散热鳍部内形成沟道，所以所述沟槽的设置能够有效降低所述散热鳍部对所述半导体结构电学性能的干扰，有利于提高所形成半导体结构的稳定性和可靠性。

附图说明

图1是一种半导体结构的结构示意图；

图2是器件最高温度与驱动电压的关系图；