[发明专利]半导体结构的形成方法

说明书

本申请提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供半导体衬底；刻蚀相邻所述鳍部之间的部分伪栅结构，形成第二凹槽，所述第二凹槽在所述伪栅结构延伸方向将所述伪栅结构分割为完全不连接的子伪栅结构；在所述第二凹槽的侧壁形成保护层；在所述保护层上形成阻挡层，且使所述阻挡层的顶面与所述子伪栅结构的顶面平齐。所述形成方法可以避免后续工艺在子伪栅结构的对应位置形成金属栅后，去除单侧金属栅结构时连带损坏另一侧的金属栅结构，能够大幅度提升了半导体器件的良率和性能。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，具体地涉及一种半导体结构的形成方法。

背景技术

在逻辑电路的制作中，经常采用伪栅极来形成金属栅极，因此在半导体衬底上会形成若干条伪栅极，每条伪栅极在后续工艺中会被切断(cut)分隔成若干分立的子伪栅极，切断的工艺一般采用的是刻蚀工艺。

由于伪栅极宽度方向(垂直于伪栅极的延伸方向)上的两侧壁不能达到严格意义上的平整，会存在凹凸不平的地方。因此在刻蚀时，伪栅极侧壁上凹凸不平的地方会残留下来，形成残余伪栅极，残留伪栅极相当于″桥梁″连接相邻的子伪栅极，后续工艺形成的金属栅也会通过″桥梁″连接。

若要在鳍式场效应晶体管(FinFET，FinField-Effect Transistor)的鳍部中形成单扩散中断(single-diffusion break，SDB)型隔离结构时，就需要先刻蚀鳍部顶面的金属栅以暴露出鳍部。而在刻蚀鳍部顶面的金属栅的同时，刻蚀液也会刻蚀″桥梁″处的金属栅，进而刻蚀到另一侧的金属栅，从而损坏器件结构。

发明内容

本申请要解决的技术问题是去除金属栅结构以形成单扩散中断型隔离区时，会连带损坏相邻的金属栅结构。

为解决上述技术问题，本申请公开了一种半导体结构的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有至少两个凸起的鳍部，以及横跨所述鳍部且覆盖所述鳍部的部分顶部和侧壁的伪栅结构；刻蚀相邻所述鳍部之间的部分伪栅结构，形成第二凹槽，所述第二凹槽在所述伪栅结构的延伸方向将所述伪栅结构分割为完全不连接的子伪栅结构；在所述第二凹槽的侧壁形成保护层；在所述保护层上形成阻挡层，且使所述阻挡层的顶面与所述子伪栅结构的顶面平齐。

在本申请的一些实施例中，刻蚀相邻所述鳍部之间的部分伪栅结构，形成第二凹槽，所述第二凹槽在所述伪栅结构的延伸方向将所述伪栅结构分割为完全不连接的子伪栅结构的方法包括：刻蚀相邻所述鳍部之间的部分伪栅结构，形成第一凹槽；扩展所述第一凹槽，使所述第一凹槽转化成第二凹槽，所述第二凹槽在所述伪栅结构的延伸方向将所述伪栅结构分割为完全不连接的子伪栅结构。

在本申请的一些实施例中，扩展所述第一凹槽的方法包括：氧化处理所述第一凹槽中连接所述子伪栅结构的侧壁，以形成氧化伪栅层；去除所述氧化伪栅层，使所述第一凹槽转化成第二凹槽，且所述第二凹槽将相邻所述子伪栅结构完全隔开。

在本申请的一些实施例中，所述氧化处理的气体包括氧气，所述氧气的流量为50sccm～5000sccm，反应压力为2mTorr～200mTorr，功率为50W～2000W。

在本申请的一些实施例中，所述氧化处理的气体还包括惰性气体，所述惰性气体的流量为100sccm～2000sccm。

在本申请的一些实施例中，通过湿法刻蚀工艺去除所述氧化伪栅层。

在本申请的一些实施例中，所述湿法刻蚀工艺的刻蚀溶剂包括氢氟酸和过氧化氢，所述氢氟酸与过氧化氢的体积比为(50～1000)∶1刻蚀温度为20℃～50℃。

在本申请的一些实施例中，采用干法刻蚀工艺刻蚀相邻所述鳍部之间的部分伪栅结构。