[发明专利]一种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，半导体结构包括：衬底，所述衬底上具有若干鳍部；多个存储单元，各所述存储单元包括横跨所述鳍部的栅极，以及位于所述栅极两侧的所述鳍部内的源漏掺杂区；凹槽，位于相邻所述存储单元之间的所述衬底内；隔离叠层，填充满所述凹槽，所述隔离叠层包括若干个膜层，所述隔离叠层中位于所述凹槽最底部的所述膜层的硬度最小。本发明有助于保证所述源漏掺杂区对沟道的应力。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

在半导体制造中，随着集成电路特征尺寸持续减小，MOSFET的沟道长度也相应不断缩短。然而，随着器件沟道长度的缩短，器件源极与漏极之间的距离也随之缩短，导致栅极对沟道的控制能力随之变差，造成短沟道效应(SCE：short-channel effects)更容易发生。

鳍式场效应晶体管(FinFET)在抑制短沟道效应方面具有突出的表现，FinFET的栅极至少可以从两侧对鳍部进行控制，因而与平面MOSFET相比，FinFET的栅极对沟道的控制能力更强，能够很好的抑制短沟道效应。

但是，现有技术的半导体器件的沟道应力仍有待改进。

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，有助于提高所述源漏掺杂区对沟道的应力。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构，包括：衬底，所述衬底上具有若干鳍部；多个存储单元，各所述存储单元包括横跨所述鳍部的栅极，以及位于所述栅极两侧的所述鳍部内的源漏掺杂区；凹槽，位于相邻所述存储单元之间的所述衬底内；隔离叠层，填充满所述凹槽，所述隔离叠层包括若干个膜层，所述隔离叠层中位于所述凹槽最底部的所述膜层的硬度最小。

可选的，各所述存储单元还包括：位于所述源漏掺杂区上的介质层，所述介质层覆盖所述栅极的顶部和侧壁，所述凹槽贯穿所述介质层厚度。

可选的，所述膜层的数量为两个或三个。

可选的，当所述膜层的数量为两个时，所述隔离叠层包括第一膜层及位于所述第一膜层上的第二膜层。

可选的，当所述膜层的数量为三个时，由所述凹槽的底部至顶部，依次为第一膜层、第二膜层和第三膜层。

可选的，所述第一膜层的材料为氧化硅。

可选的，所述第二膜层的材料为氮化硅或非晶碳。

可选的，所述第三膜层的硬度大于所述第一膜层的硬度，且所述第三膜层的硬度小于所述第二膜层的硬度。

可选的，所述第三膜层的材料为氮化硅或非晶碳。

可选的，所述第一膜层及所述第二膜层的厚度总和为所述鳍部厚度的3倍至5倍。

可选的，所述第一膜层厚度为所述鳍部厚度的1倍至1.2倍。

可选的，所述第三膜层厚度为所述鳍部厚度的1.5倍至2倍。

可选的，所述鳍部厚度为50nm～70nm。

可选的，沿平行于所述鳍部延伸方向，所述凹槽的宽度为30nm～50nm。

相应的，本发明还提供一种半导体结构形成方法，包括：提供衬底，所述衬底上具有若干鳍部；形成多个存储单元，各所述存储单元包括横跨所述鳍部的栅极，以及位于所述栅极两侧的所述鳍部内的源漏掺杂区；在相邻所述存储单元之间的所述衬底内形成凹槽；形成填充满所述凹槽的隔离叠层，所述隔离叠层包括若干个膜层，所述隔离叠层中位于所述凹槽最底部的所述膜层的硬度最小。

可选的，形成所述存储单元的工艺中，还包括：在相邻所述存储单元间的所述鳍部上形成临时栅极，所述临时栅极与所述栅极间隔排列。