05的材料為氧化物，本實施例中，由于襯底200材料為硅，因此所述保護層205的材料為氧化硅，所述保護層205相對于掩膜層201具有刻蝕選擇性，能夠在去除掩膜層201時，保護鰭部210。
[0060]本實施例中，所述表面處理工藝為濕法處理工藝，處理液包括臭氧和去離子水；其中，臭氧在去離子水中的濃度為Ippm?lOOppm。臭氧具有較強的氧化能力，能夠在鰭部210暴露出的表面進行氧化反應(yīng)，以形成氧化硅層。而且，采用濕法處理工藝進行氧化不會對襯底200、隔離結(jié)構(gòu)204或掩膜層201造成損害，能夠保證所形成的半導(dǎo)體器件的性能穩(wěn)定、形貌精確。
[0061]而且，所述表面處理工藝還能夠在形成保護層205的同時，將附著于鰭部210側(cè)壁表面的雜質(zhì)氧化，例如前序刻蝕隔離結(jié)構(gòu)204的過程中，殘留于鰭部210側(cè)壁表面的刻蝕副產(chǎn)物，以此去除附著于鰭部210側(cè)壁表面的雜質(zhì)，以提高鰭部210的性能。
[0062]請參考圖10，在形成保護層205之后，去除掩膜層201 (如圖9所示)。
[0063]去除掩膜層201之后，后續(xù)能夠在鰭部210的側(cè)壁和底部表面形成柵極結(jié)構(gòu)，進而形成鰭式場效應(yīng)管。本實施例中，去除掩膜層201的工藝為濕法刻蝕工藝，刻蝕液包括磷酸，刻蝕溫度為120攝氏度?180攝氏度。
[0064]其中，磷酸用于去除氮化硅為材料的掩膜層201，同時，由于鰭部210暴露出的側(cè)壁表面具有保護層205，所述鰭部210不會受到濕法刻蝕的損害，能夠保證所述鰭部210的結(jié)構(gòu)和形貌均勻、尺寸精確，則以所述鰭部210所形成的半導(dǎo)體器件的性能穩(wěn)定。
[0065]在本實施例中，由于掩膜層201和襯底200之間還具有氧化娃層203,在去除掩膜層201的過程中，所述氧化硅層203能夠保護鰭部210的頂部免受損傷，進一步保證了鰭部210的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
[0066]需要說明的是，在去除掩膜層201之后，在隔離結(jié)構(gòu)204表面、鰭部210的側(cè)壁和頂部表面形成橫跨所述鰭部210的柵極結(jié)構(gòu)。所述柵極結(jié)構(gòu)包括:位于鰭部側(cè)壁和頂部表面的柵介質(zhì)層、位于柵介質(zhì)層表面的柵極層、以及位于柵介質(zhì)層和柵極層兩側(cè)、和鰭部210表面的側(cè)墻。
[0067]而且，在形成柵極結(jié)構(gòu)之前，能夠去除保護層205和氧化硅層203 ;也能夠保留所述保護層205和氧化硅層203。
[0068]所述柵極結(jié)構(gòu)的形成工藝包括:在隔離結(jié)構(gòu)204表面、以及鰭部210的側(cè)壁和頂部表面形成柵介質(zhì)膜；在所述柵介質(zhì)膜表面形成柵極膜；刻蝕部分柵極膜和柵介質(zhì)膜，直至暴露出隔離結(jié)構(gòu)204表面、以及鰭部210的側(cè)壁和頂部表面，形成柵極層和柵介質(zhì)層；在所述柵極層和柵介質(zhì)層兩側(cè)的隔離結(jié)構(gòu)204表面、以及鰭部210的側(cè)壁和頂部表面形成側(cè)墻。
[0069]在一實施例中，所述柵介質(zhì)膜的材料為氧化硅，所述柵極膜的材料為多晶硅，所述柵介質(zhì)膜和柵極薄膜的形成工藝為化學(xué)氣相沉積工藝。所述側(cè)墻的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一種或多種組合，所述側(cè)墻的形成工藝包括:在所述柵極層、柵介質(zhì)層和鰭部210表面形成側(cè)墻膜；回刻蝕所述側(cè)墻膜直至暴露出柵極層表面、以及鰭部210的側(cè)壁和頂部表面，在柵極層和柵介質(zhì)層兩側(cè)的鰭部210側(cè)壁和頂部表面形成側(cè)墻206。需要說明的是，在形成側(cè)墻之后，采用離子注入工藝在所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的鰭部210內(nèi)形成源區(qū)和漏區(qū)，以形成鰭式場效應(yīng)管。
[0070]在另一實施例中，所需形成的柵極結(jié)構(gòu)為高K金屬柵極(HKMG)結(jié)構(gòu)，則所述柵極結(jié)構(gòu)的形成工藝為后柵工藝(Gate Last)。首先在隔離結(jié)構(gòu)204表面、以及鰭部210的側(cè)壁和頂部表面沉積偽柵極膜，所述偽柵極膜的材料為多晶硅；刻蝕部分偽柵極膜，直至暴露出隔離結(jié)構(gòu)204表面、以及鰭部210的側(cè)壁和頂部表面，形成偽柵極層，所述偽柵極層橫跨于鰭部210的側(cè)壁和頂部表面；在所述偽柵極層兩側(cè)的隔離結(jié)構(gòu)204表面、以及鰭部210的側(cè)壁和頂部表面形成側(cè)墻；在形成側(cè)墻之后，在隔離結(jié)構(gòu)204表面、鰭部的側(cè)壁和頂部表面形成介質(zhì)層，所述介質(zhì)層的表面與偽柵極層的表面齊平；去除偽柵極層，在介質(zhì)層內(nèi)形成開口 ；在所述開口內(nèi)形成高K柵介質(zhì)層，在高K介質(zhì)層表面的金屬柵極層。
[0071]本實施例中，在去除掩膜層之前，先刻蝕部分隔離結(jié)構(gòu)，使隔離結(jié)構(gòu)表面低于襯底表面，且所述隔離結(jié)構(gòu)的表面平坦。并且，在刻蝕隔離結(jié)構(gòu)之后，去除掩膜層之前，采用表面處理工藝在溝槽暴露出的側(cè)壁表面形成保護層，所述保護層能夠在后續(xù)去除掩膜層的過程中，保護溝槽的側(cè)壁表面免受損傷。而且，形成所述保護層的表面處理工藝在能夠去除前序工藝殘留于溝槽側(cè)壁表面的雜質(zhì)，進一步改善所述溝槽側(cè)壁表面的形貌。以相鄰溝槽之間的襯底作為鰭式場效應(yīng)管的鰭部，則所形成的隔離結(jié)構(gòu)和鰭部的形貌良好、尺寸均勻精確，使所形成的半導(dǎo)體器件的性能穩(wěn)定。
[0072]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括: 提供襯底，所述襯底表面具有掩膜層，所述襯底內(nèi)具有若干溝槽，所述溝槽內(nèi)具有隔離結(jié)構(gòu)，所述隔離結(jié)構(gòu)的表面與掩膜層的表面齊平； 刻蝕部分所述隔離結(jié)構(gòu)，使所述隔離結(jié)構(gòu)的表面低于襯底表面，并暴露出部分溝槽的側(cè)壁表面； 在刻蝕部分隔離結(jié)構(gòu)之后，采用表面處理工藝在溝槽暴露出的側(cè)壁表面形成保護層； 在形成保護層之后，去除掩膜層。
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，所述表面處理工藝為濕法處理工藝，處理液包括臭氧和去離子水。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述臭氧在去離子水中的濃度為Ippm?lOOppm。
4.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述保護層的材料為氧化物。
5.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，所述掩膜層的材料為氮化硅，所述隔離結(jié)構(gòu)的材料為氧化硅。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述刻蝕部分隔離結(jié)構(gòu)的工藝為各向同性干法刻蝕工藝。
7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述各向同性干法刻蝕工藝的刻蝕氣體為NH3和NF3，氣壓為ITorr?lOTorr，流量為5sccm?lOOsccm，功率為5W ?10ff0
8.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，去除掩膜層的工藝為濕法刻蝕工藝，刻蝕液包括磷酸，刻蝕溫度為120攝氏度?180攝氏度。
9.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述掩膜層和襯底之間還具有氧化硅層。
10.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述掩膜層的厚度為50埃?2000埃。
11.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，所述溝槽的形成工藝包括:在襯底表面形成掩膜薄膜；刻蝕所述掩膜薄膜，直至暴露出部分襯底表面為止，形成掩膜層；以所述掩膜層為掩膜，刻蝕所述襯底，形成溝槽。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述掩膜薄膜的形成工藝為化學(xué)氣相沉積工藝、物理氣相沉積工藝、原子層沉積工藝、熱爐氧化工藝或分子束外延工藝。
13.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，所述隔離結(jié)構(gòu)的形成工藝包括:在掩膜層表面和溝槽內(nèi)形成填充滿所述溝槽的隔離膜；對所述隔離膜進行拋光工藝，直至暴露出所述掩膜層表面為止，在溝槽內(nèi)形成隔離結(jié)構(gòu)。
14.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，相鄰溝槽之間的襯底形成鰭部，在去除掩膜層之后，在隔離結(jié)構(gòu)表面、鰭部的側(cè)壁和頂部表面形成橫跨所述鰭部的柵極結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供襯底，所述襯底表面具有掩膜層，所述襯底內(nèi)具有若干溝槽，所述溝槽內(nèi)具有隔離結(jié)構(gòu)，所述隔離結(jié)構(gòu)的表面與掩膜層的表面齊平；刻蝕部分所述隔離結(jié)構(gòu)，使所述隔離結(jié)構(gòu)的表面低于襯底表面，并暴露出部分溝槽的側(cè)壁表面；在刻蝕部分隔離結(jié)構(gòu)之后，采用表面處理工藝在溝槽暴露出的側(cè)壁表面形成保護層；在形成保護層之后，去除掩膜層。所形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形貌良好、性能穩(wěn)定。
【IPC分類】H01L21-336
【公開號】CN104733315
【申請?zhí)枴緾N201310698760
【發(fā)明人】劉佳磊
【申請人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年12月18日