[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，形成方法包括：提供基底，基底包括衬底以及位于衬底上多个分立的鳍部，衬底上形成有第一栅极结构和第二栅极结构，第一栅极结构横跨鳍部的栅极结构且覆盖鳍部的部分顶部和部分侧壁，第二栅极结构位于鳍部延伸方向的相邻鳍部之间的衬底上，第一栅极结构和第二栅极结构露出的衬底上形成有第一介质层，第一介质层覆盖第一栅极结构和第二栅极结构的侧壁；去除第二栅极结构，在第一介质层内形成第一开口；在第一开口内填充介电材料，第一开口内的介电材料用于作为隔离结构。本发明实施例通过使隔离结构的材料为介电材料，使隔离结构具有绝缘性，有利于避免源漏掺杂层和隔离结构发生短接的问题。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，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，以及更高集成度的方向发展。晶体管作为基本半导体器件之一目前正被广泛应用。所以随着半导体器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，传统平面晶体管对沟道电流的控制能力变弱，出现短沟道效应，引起漏电流增大，最终影响半导器件的电学性能。

为了更好的适应特征尺寸的减小，半导体工艺逐渐开始从平面MOSFET向具有更高功效的三维立体式的晶体管过渡，如鳍式场效应晶体管(FinFET)。FinFET中，栅极至少可以从两侧对超薄体(鳍部)进行控制，与平面MOSFET相比，栅极对沟道的控制能力更强，能够很好的抑制短沟道效应；且FinFET相对于其他器件，与现有集成电路制造具有更好的兼容性。

然而，随着半导体器件尺寸的不断缩小，相邻鳍式场效应晶体管之间的距离也随之缩小。为了防止相邻鳍式场效应晶体管出现相连(merge)的现象，现有技术引入了单扩散隔断(single diffusion break，SDB)隔离结构的制造技术。

发明内容

本发明实施例解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，改善器件的性能。

为解决上述问题，本发明实施例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位于所述衬底上多个分立的鳍部，所述衬底上形成有第一栅极结构和第二栅极结构，所述第一栅极结构横跨所述鳍部且覆盖所述鳍部的部分顶部和部分侧壁，所述第二栅极结构位于所述鳍部延伸方向的相邻所述鳍部之间的衬底上，所述第一栅极结构和第二栅极结构露出的衬底上形成有第一介质层，所述第一介质层覆盖所述第一栅极结构和第二栅极结构的侧壁；去除所述第二栅极结构，在所述第一介质层内形成第一开口；在所述第一开口内填充介电材料，所述第一开口内的介电材料用于作为隔离结构。

可选的，所述介电材料为氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、碳氮化硅或氮碳化硅硼。

可选的，在所述第一开口内填充介电材料的工艺为PECVD工艺、FCVD工艺或LPCVD工艺。

可选的，所述第一介质层内形成第一开口后，在所述第一开口内填充介电材料之前，还包括：在所述第一开口内形成填充层；在所述第一开口内形成填充层后，去除部分厚度的所述第一介质层，剩余第一介质层露出所述第一栅极结构和填充层的部分侧壁；去除部分厚度的所述第一介质层后，去除所述填充层。

可选的，去除所述填充层后，还包括：在所述剩余第一介质层上形成第二介质层，所述第二介质层覆盖所述剩余第一介质层露出的第一栅极结构侧壁；在形成所述第二介质层的步骤中，在所述第一开口内形成所述隔离结构。可选的，形成所述第二介质层和隔离结构的步骤包括：在所述剩余第一介质层上形成覆盖所述第一栅极结构的介电材料，所述介电材料还填充于所述第一开口内；对所述介电材料进行平坦化处理，在所述平坦化处理后，位于所述剩余第一介质层上的剩余介电材料作为第二介质层，且所述第二介质层覆盖所述剩余第一介质层露出的第一栅极结构侧壁，位于所述第一开口内的介电材料作为隔离结构。

可选的，在所述第一开口内形成填充层的工艺为原子层沉积工艺。

可选的，所述填充层的材料为有机材料。