[发明专利]半导体结构的形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底表面形成第一硬掩膜结构，所述第一硬掩膜结构具有与所述半导体衬底接触的底面，其中，所述底面位于所述第一硬掩膜结构在半导体衬底表面上的投影内；

以所述第一硬掩膜结构作为掩膜，刻蚀半导体衬底，形成侧壁倾斜的鳍部。

2.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一硬掩膜结构的剖面形状为“T”形、倒梯形或“十”字形。

3.根据权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一硬掩膜结构的形成工艺为：在所述半导体衬底表面形成硬掩膜层；在所述硬掩膜层内形成上小下大的开口，所述开口暴露出衬底的部分表面。

4.根据权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述在硬掩膜层内形成上小下大的开口的工艺为光刻、纳米压印、直接自组装法、干法刻蚀或湿法刻蚀中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜层具有位于半导体衬底表面的第一硬掩膜层及位于第一硬掩膜层表面的第二硬掩膜层；在所述第一硬掩膜层和第二硬掩膜层内形成暴露出半导体衬底的第一开口，形成部分第一硬掩膜层和位于所述部分第一硬掩膜层表面的部分第二硬掩膜层，其中，部分第一硬掩膜层为第一开口两侧的第一掩膜层的一部分，部分第二硬掩膜层为第一开口两侧的第二掩膜层的一部分；选择使第一硬掩膜层相对于第二硬掩膜层具有高选择比的刻蚀工艺，对部分第一硬掩膜层进行刻蚀，使得部分第一硬掩膜层沿第一开口去除部分宽度，形成所述第一硬掩膜结构。

6.根据权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一硬掩膜层和第二硬掩膜层的材料不相同。

7.根据权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一硬掩膜层的材料为SiO₂、SiN、Si₃N₄或SiON。

8.根据权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二硬掩膜层的材料为SiO₂、SiN、Si₃N₄或SiON。

9.根据权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一硬掩膜结构包括部分第二硬掩膜层和第三硬掩膜层，其中，第三硬掩膜层为沿所述第一开口对部分第一硬掩膜层进行刻蚀后得到的第一硬掩膜层的一部分。

10.根据权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第三硬掩膜层的宽度范围为10nm~30nm。

11.根据权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第三硬掩膜层的形成工艺是湿法刻蚀或者干法刻蚀。

12.根据权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，通过控制所述第三硬掩膜层的宽度，调节形成的鳍部的侧壁的倾角。

13.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述刻蚀半导体衬底的工艺为干法刻蚀。

14.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述刻蚀半导体衬底的工艺为等离子体刻蚀工艺，所述等离子体刻蚀工艺的偏压为100V~300V，刻蚀时间为50s~100s。

15.根据权利要求14所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，通过控制所述等离子体刻蚀的偏压和刻蚀时间，调整形成的鳍部的侧壁的倾角。

16.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述采用的半导体衬底为表面晶面为（100）的衬底。

17.根据权利要求16所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述形成的侧壁倾斜的鳍部的侧壁晶面为（551），侧壁倾斜角度为82°，所述倾斜角度为鳍部侧壁与衬底表面所成的锐角夹角。

18.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述形成的鳍部的侧壁倾斜角度为77°~87°，所述倾斜角度为鳍部侧壁与衬底表面所成的锐角夹角。

19.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，还包括：采用湿法刻蚀工艺去除鳍部顶部的第一硬掩膜结构；在所述鳍部两侧沟槽内形成绝缘层，所述绝缘层表面低于鳍部的顶面；在绝缘层和鳍部表面形成栅极结构，所述栅极结构横跨鳍部顶面和侧壁；在鳍部两端形成源极和漏极，所述源极和漏极位于栅极结构的两侧。