[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，基底包括第一器件区，基底包括衬底以及凸出于衬底的初始鳍部；在初始鳍部露出的衬底上形成隔离结构；在隔离结构和初始鳍部的顶面、以及隔离结构露出的初始鳍部侧壁上形成初始保护层；进行退火处理，使与隔离结构相接触的初始保护层转化成牺牲层，位于初始鳍部的顶面和侧壁上未转化的初始保护层作为保护层；去除第一器件区的牺牲层，露出初始鳍部靠近隔离结构的部分侧壁；初始鳍部由保护层和隔离结构露出的部分作为初始颈鳍部；沿垂直于初始鳍部的延伸方向且垂直于初始颈鳍部侧壁的方向，对第一器件区的初始颈鳍部侧壁进行减薄处理，形成颈鳍部。本发明实施例有利于提升半导体结构的性能。

技术领域

本发明实施例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

在半导体制造中，随着超大规模集成电路的发展趋势，集成电路特征尺寸持续减小，为了适应更小的特征尺寸，金属-氧化物-半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，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，器件源极与漏极间的距离也随之缩短，因此栅极结构对沟道的控制能力随之变差，栅极电压夹断(Pinch off)沟道的难度也越来越大，使得亚阈值漏电(Subthreshold leakage)现象，即所谓的短沟道效应(Short-channel effects，SCE)更容易发生。

因此，为了减小短沟道效应的影响，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，栅极结构至少可以从两侧对超薄体(鳍部)进行控制，与平面MOSFET相比，栅极结构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。

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，提升器件的性能。

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，所述基底包括用于形成第一器件的第一器件区，所述基底包括衬底以及凸出于所述衬底的初始鳍部；在所述初始鳍部露出的衬底上形成隔离结构，所述隔离结构覆盖所述初始鳍部的部分侧壁，且所述隔离结构的顶面低于初始鳍部的顶面；在所述隔离结构和初始鳍部的顶面、以及所述隔离结构露出的初始鳍部侧壁上形成初始保护层；进行退火处理，使与所述隔离结构相接触的初始保护层转化成牺牲层，位于所述初始鳍部的顶面和侧壁上未转化的初始保护层作为保护层；去除所述第一器件区的牺牲层，露出所述初始鳍部靠近隔离结构的部分侧壁；初始鳍部由所述保护层和隔离结构露出的部分作为初始颈鳍部，由所述保护层覆盖的部分作为顶鳍部；沿垂直于初始鳍部的延伸方向且垂直于初始颈鳍部侧壁的方向，对所述第一器件区的初始颈鳍部侧壁进行减薄处理，形成颈鳍部。

可选的，在所述减薄处理后，所述半导体结构的形成方法还包括：对所述第一器件区的保护层和颈鳍部进行氧化处理，使所述保护层和部分厚度的颈鳍部转化为第一栅氧化层。

可选的，所述半导体结构的形成方法还包括：形成所述初始保护层后，进行退火处理之前，在所述初始保护层上形成氧化层；进行所述退火处理的步骤中，使位于所述氧化层和隔离结构之间的初始保护层、以及位于初始鳍部的顶部和侧壁上且与氧化层相接触的部分厚度的初始保护层转化成牺牲层；去除所述第一器件区的牺牲层的步骤中，还去除所述第一器件区的氧化层。

可选的，所述基底还包括用于形成第二器件的第二器件区，所述第二器件的工作频率小于所述第一器件的工作频率；形成所述初始保护层的步骤中，所述初始保护层还形成在所述第二器件区的隔离结构顶面、初始鳍部的侧壁和顶面上；形成所述氧化层的步骤中，所述氧化层还形成在所述第二器件区的初始保护层上；进行退火处理的步骤中，还使位于第二器件区上的与所述氧化层相接触的部分初始保护层转化成栅介质层第一部分，位于第二器件区的氧化层、栅介质层第一部分、以及剩余的初始保护层用于构成第二栅氧化层。