[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，其中方法包括：提供初始衬底；在所述初始衬底内形成初始第一阱区；在所述初始第一阱区表面形成第一沟道材料层；刻蚀所述第一沟道材料层和所述初始衬底，形成衬底以及位于衬底上的第一鳍部，以所述第一沟道材料层形成位于第一鳍部上的第一沟道层，以所述初始第一阱区形成第一阱区；在所述衬底表面形成隔离结构层，所述隔离结构层位于所述第一鳍部侧壁，且所述隔离结构层暴露出所述第一沟道层，第一阱区的形成过程所需要的热退火处理在形成所述第一沟道层前完成，且第一阱区形成时的注入面为平面衬底，离子注入的均匀性较好，有利于形成均匀的第一阱区和稳定的第一沟道层，从而提高器件的稳定性。

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

在现有的半导体领域中，鳍式场效应晶体管(FinFET)是一种新兴的多栅器件，与平面式的金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)相比，鳍式场效应晶体管具有更强的短沟道抑制能力，具有更强的工作电流，现已广泛应用于半导体各种器件中。

随着半导体技术的不断发展，鳍式场效应晶体管栅极尺寸也在不断的降低。此时，硼、磷掺杂离子分布宽度成为影响鳍式场效应晶体管的短沟道效应(short channeleffect,SCE)的重要因素。

采用现有鳍式场效应晶体管形成的半导体结构，性能亟需提升。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种半导体结构及其形成方法，以提高形成的半导体结构的性能。

为解决上述技术问题，本发明技术方案提供一种半导体结构，包括：衬底；位于所述衬底上的第一鳍部以及所述第一鳍部上的第一沟道层；位于所述衬底上的第二鳍部以及所述第二鳍部上的第二沟道层，所述第二沟道层包括第一外延层和位于所述第一外延层上的第二外延层；位于所述衬底内的第一阱区，所述第一阱区延伸至所述第一鳍部内，且所述第一阱区顶部表面与所述第一鳍部顶部表面齐平；位于所述衬底内的第二阱区，所述第二阱区延伸至所述第二鳍部内，且所述第二阱区顶部表面与所述第二鳍部顶部表面齐平；位于所述衬底表面的隔离结构层，所述隔离结构层位于所述第一鳍部和所述第二鳍部侧壁，所述隔离结构层顶部表面与所述第一鳍部和所述第二鳍部顶部表面齐平，且暴露出所述第一沟道层和所述第二沟道层。

可选的，所述第一外延层的材料包括锗硅、碳化硅或碳磷化硅。

可选的，所述第一外延层的材料还包括硅、或磷化硅中的一者或两者。

可选的，所述第二外延层的材料包括硅。

可选的，所述第一沟道层的材料包括硅。

相应的，本发明的技术方案还提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供初始衬底；在所述初始衬底内形成初始第一阱区；在所述初始第一阱区表面形成第一沟道材料层；刻蚀所述第一沟道材料层和所述初始衬底，形成衬底以及位于衬底上的第一鳍部，以所述第一沟道材料层形成位于第一鳍部上的第一沟道层，以所述初始第一阱区形成第一阱区；在所述衬底表面形成隔离结构层，所述隔离结构层位于所述第一鳍部侧壁，且所述隔离结构层暴露出所述第一沟道层。

可选的，在所述初始第一阱区表面形成第一沟道材料层前，还在所述初始衬底内形成初始第二阱区。

可选的，所述初始第一阱区和所述初始第二阱区的形成方法包括：在所述初始衬底表面形成第一掩膜层，所述第一掩膜层暴露出部分所述初始衬底表面；以所述第一掩膜层为掩膜，向所述初始衬底内注入第一掺杂离子，形成所述初始第一阱区；在所述初始衬底表面形成第二掩膜层，所述第二掩膜层位于所述初始第一阱区表面；以所述第二掩膜层为掩膜，向所述衬底内注入第二掺杂离子，所述第二掺杂离子的导电类型与所述第一掺杂离子的导电类型不同，形成所述初始第二阱区。