[发明专利]半导体结构的形成方法

说明书

一种半导体结构的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底表面具有若干分立的鳍部；在所述半导体衬底表面形成隔离层，所述隔离层的表面低于鳍部的顶部表面且覆盖部分鳍部的侧壁；在所述鳍部表面形成防扩散层；形成所述防扩散层后，对所述鳍部进行防扩散离子注入；对所述鳍部进行防扩散离子注入之后，在对所述鳍部进行N型或P型掺杂离子注入。上述方法可以提高形成的半导体结构的性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种半导体结构的形成方法。

背景技术

离子注入工艺是半导体技术中非常常用的一种离子掺杂工艺，用于在半导体衬底内掺杂各种离子。在晶体管的形成过程中，可以采用离子注入工艺在半导体衬底内形成阱区、采用离子注入调整待形成晶体管的阈值电压、以及进行轻掺杂离子注入和重掺杂离子注入等形成晶体管的源极和漏极。

离子注入工艺将带电的且具有能量的粒子注入衬底内，高能的离子由于与衬底中电子和原子核的碰撞而失去能量，停留在晶格内的一定深度。由于注入离子具有一定的能量，在注入过程中，与半导体晶格发生碰撞，容易导致半导体晶格的损伤，从而影响形成的晶体管的性能。后续需要通过退火工艺修复离子注入带来的晶格损伤。

随着半导体工艺技术的不断发展，工艺节点逐渐减小，为获得理想的阈值电压，改善器件性能，鳍式场效应晶体管(Fin FET)作为一种多栅器件得到了广泛的关注。随着晶体管尺寸的减小，离子注入工艺的带来的损伤对于晶体管的性能影响越发显著，尤其在尺寸较小的鳍式场效应晶体管中，对于离子注入带来的损伤，无法通过退火工艺完全消除上述损伤并且较长时间和温度的退火工艺还会造成晶体管内的掺杂离子的大量扩散，进一步对晶体管的性能造成较大的影响。为了降低离子注入带来的损伤，现有对于鳍式场效应晶体管通常采用高温离子注入工艺进行离子注入。高温离子注入工艺中对待注入衬底加热，使衬底具有较高的温度，离子注入过程中造成的损伤较小。

但是，上述高温离子注入工艺中对于掺杂离子的扩散以及注入过程中的沟道效应很难控制，从而会对最终形成的半导体结构的性能造成不良影响。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体结构的形成方法，提高半导体结构的性能。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底表面具有若干分立的鳍部；在所述半导体衬底表面形成隔离层，所述隔离层的表面低于鳍部的顶部表面且覆盖部分鳍部的侧壁；在所述鳍部表面形成防扩散层；形成所述防扩散层后，对所述鳍部进行防扩散离子注入；对所述鳍部进行防扩散离子注入之后，在对所述鳍部进行N型或P型掺杂离子注入。可选的，所述防扩散层为非晶态结构。

可选的，所述防扩散层的材料为氮氧化硅。

可选的，采用化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺形成所述防扩散层。

可选的，所述防扩散层的厚度为0.5nm～10nm。

可选的，所述防扩散离子注入的防扩散离子为C。

可选的，所述防扩散离子注入的离子剂量为5E12 atom/cm²～5E14atom/cm²。

可选的，所述防扩散离子注入的温度为20℃～50℃。

可选的，所述N型或P型掺杂离子注入过程中，对半导体衬底加热，使所述半导体衬底温度为300℃～600℃。

可选的，所述N型或P型掺杂离子注入为源漏离子注入、阈值调整注入或阱注入。

可选的，所述N型掺杂离子包括P、As或Sb。

可选的，所述P型掺杂离子包括B、Ga或In。

可选的，所述N型或P型掺杂离子注入的N型或P型掺杂离子位于防扩散离子上方。