本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體,尤其涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法。
背景技術(shù):
1、在具有硅/硅鍺雙鰭片結(jié)構(gòu)的finfet器件的工藝中,硅鍺鰭片的刻蝕深度比硅鰭片更深,這是因?yàn)楣桄N在通常使用的鹵素刻蝕氣體下具有更高的蝕刻速率。這使得硅鍺鰭片由于高深寬比而容易發(fā)生鰭片合并/鰭片彎曲等缺陷,尤其是在有源區(qū)垂直去除(arv:active?area?vertical?removal)工藝形成鰭片短條時(shí)。
2、因此,有必要提供一種更可靠、更有效的技術(shù)方案,使得硅鰭片和硅鍺鰭片深度一致,避免硅鍺鰭片過(guò)深導(dǎo)致鰭片合并和鰭片彎曲等缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法,可以使得硅鰭片和硅鍺鰭片深度一致,避免硅鍺鰭片過(guò)深導(dǎo)致鰭片合并和鰭片彎曲等缺陷。
2、本申請(qǐng)的一個(gè)方面提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,包括:提供半導(dǎo)體襯底,所述半導(dǎo)體襯底包括第一區(qū)域和第二區(qū)域,所述第一區(qū)域的半導(dǎo)體襯底表面形成有硅層,所述第二區(qū)域的半導(dǎo)體襯底表面形成有硅鍺層,所述硅層和所述硅鍺層表面平齊;在所述硅層和硅鍺層表面形成圖案化的掩膜層,所述圖案化的掩膜層定義鰭片的位置;執(zhí)行第一刻蝕工藝使所述圖案化的掩膜層暴露的硅層的表面低于所述硅鍺層的表面;以所述圖案化的掩膜層為掩膜執(zhí)行第二刻蝕工藝刻蝕所述硅層和硅鍺層至所述半導(dǎo)體襯底中分別在所述第一區(qū)域和第二區(qū)域中形成鰭片,所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域中的鰭片高度相同。
3、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述第一刻蝕工藝包括:在所述半導(dǎo)體襯底上形成覆蓋所述第二區(qū)域的硬掩膜層;刻蝕所述第一區(qū)域的硅層使所述圖案化的掩膜層暴露的硅層的表面低于所述硅鍺層的表面。
4、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述第一刻蝕工藝對(duì)所述硅層和硅鍺層的刻蝕選擇比大于10。
5、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述第一刻蝕工藝為氫等離子體刻蝕工藝。
6、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述氫等離子體刻蝕工藝的工藝參數(shù)包括:刻蝕劑包括h2/n2/he/ar中的任意一種或多種;刻蝕時(shí)間小于等于600秒;刻蝕溫度為50-300攝氏度;刻蝕壓強(qiáng)小于等于5000毫托。
7、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述第二刻蝕工藝的工藝參數(shù)包括:刻蝕劑包括cl2/chxfy/hbr/o2/ar/he中的任意一種或多種,其中x和y為任意正整數(shù);刻蝕時(shí)間小于等于600秒;刻蝕溫度為50-200攝氏度;刻蝕壓強(qiáng)小于等于200毫托。
8、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述第一刻蝕工藝之后所述圖案化的掩膜層暴露的硅層的表面與所述硅鍺層的表面的高度差為50-300埃。
9、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述第一區(qū)域的鰭片和所述第二區(qū)域的鰭片的深寬比相同。
10、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述第一區(qū)域的鰭片和所述第二區(qū)域的鰭片的深寬比為5-15。
11、本申請(qǐng)的另一個(gè)方面還提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),包括:半導(dǎo)體襯底,所述半導(dǎo)體襯底包括第一區(qū)域和第二區(qū)域,所述第一區(qū)域的半導(dǎo)體襯底表面形成有硅層,所述第二區(qū)域的半導(dǎo)體襯底表面形成有硅鍺層,所述硅層和所述硅鍺層表面平齊;鰭片,分別位于所述第一區(qū)域和第二區(qū)域中,所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域中的鰭片高度相同,所述第一區(qū)域的鰭片由部分半導(dǎo)體襯底以及所述硅層構(gòu)成,所述第二區(qū)域的鰭片由部分半導(dǎo)體襯底和所述硅鍺層構(gòu)成。
12、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述第一區(qū)域的鰭片和所述第二區(qū)域的鰭片的深寬比相同。
13、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述第一區(qū)域的鰭片和所述第二區(qū)域的鰭片的深寬比為5-15。
14、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法,可以使得硅鰭片和硅鍺鰭片深度一致,避免硅鍺鰭片過(guò)深導(dǎo)致鰭片合并和鰭片彎曲等缺陷。
1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,包括:
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一刻蝕工藝包括:
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一刻蝕工藝對(duì)所述硅層和硅鍺層的刻蝕選擇比大于10。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一刻蝕工藝為氫等離子體刻蝕工藝。
5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述氫等離子體刻蝕工藝的工藝參數(shù)包括:刻蝕劑包括h2/n2/he/ar中的任意一種或多種;刻蝕時(shí)間小于等于600秒;刻蝕溫度為50-300攝氏度;刻蝕壓強(qiáng)小于等于5000毫托。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第二刻蝕工藝的工藝參數(shù)包括:刻蝕劑包括cl?2/chxfy/hbr/o2/ar/he中的任意一種或多種,其中x和y為任意正整數(shù);刻蝕時(shí)間小于等于600秒;刻蝕溫度為50-200攝氏度;刻蝕壓強(qiáng)小于等于200毫托。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一刻蝕工藝之后所述圖案化的掩膜層暴露的硅層的表面與所述硅鍺層的表面的高度差為50-300埃。
8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一區(qū)域的鰭片和所述第二區(qū)域的鰭片的深寬比相同。
9.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一區(qū)域的鰭片和所述第二區(qū)域的鰭片的深寬比為5-15。
10.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),其特征在于,包括:
11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第一區(qū)域的鰭片和所述第二區(qū)域的鰭片的深寬比相同。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第一區(qū)域的鰭片和所述第二區(qū)域的鰭片的深寬比為5-15。