水中的浓度为1%?15%。
[0097]由于所述核心区201的器件密度较大，因此后续形成于所述核心区201的鳍式场效应晶体管的尺寸较小。而采用所述化学氧化工艺所形成的第二氧化层270相较于采用热氧化工艺所形成的氧化层，具有更低的等效氧化层厚度(Equivalent Oxide Thickness,简称EOT)，因此，所形成的第二氧化层270更适于核心区201所需形成的鳍式场效应晶体管。
[0098]请参考图13，在形成所述第二氧化层270之后，在所述第二氧化层270表面形成横跨于所述第一鳍部210上的栅极结构280。
[0099]所述栅极结构280包括:位于第二氧化层270表面的栅介质层281、以及位于栅介质层281表面的栅极层282。本实施例中，所述栅介质层281的材料为高K介质材料；所述栅极层282的材料为金属，所形成的栅极结构280为高K金属栅极结构。其中，所述高K介质材料包括Hf基介质材料，所述Hf基介质材料包括Η??2或HfSi04 ;所述金属材料包括铜、钨、铝、钛、氮化钛、钽、氮化钽中的一种或多种组合。
[0100]所述栅极结构280的形成工艺包括:在介质层250、第二氧化层270和隔离层230表面沉积栅介质膜；在所述栅介质膜表面沉积栅极膜；平坦化所述栅极膜和栅介质膜，直至暴露出介质层250表面为止，在核心区201的开口 251 (如图12所示)内形成栅介质层281和栅极层282。本实施例中，所述平坦化工艺为化学机械抛光工艺。
[0101]在一实施例中，在形成所述栅极结构280之前，去除所述掩膜层260，并暴露出外围区202的开口 251 ;在核心区201形成栅极结构280的同时，在外围区202的开口 251内形成栅极结构280，所述栅极结构包括:位于第一氧化层241表面的栅介质层、以及位于栅介质层表面的栅极层，所述栅介质层的材料为高K介质材料，所述栅极层的材料为金属。
[0102]在另一实施例中，在所述栅极层282和栅介质层281之间还能够形成功函数层，所述功函数层用于调节所形成的鳍式场效应晶体管的阈值电压。具体的，所述功函数层的形成工艺包括:在沉积栅介质膜之后，在所述栅介质膜表面沉积功函数膜；在所述功函数膜表面沉积栅极膜；在上述平坦化工艺中，平坦化所述功函数膜，以形成功函数层。
[0103]虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括: 提供衬底，所述衬底具有核心区和外围区； 在所述衬底表面形成第一鳍部和第二鳍部，所述第一鳍部位于所述核心区内，所述第二鳍部位于所述外围区内； 在所述衬底表面形成隔离层，所述隔离层的表面低于所述第一鳍部和第二鳍部的顶部表面，且所述隔离层覆盖所述第一鳍部和第二鳍部的部分侧壁表面； 在形成所述隔离层之后，在所述第一鳍部和第二鳍部的侧壁和顶部表面形成第一氧化层； 对所述核心区的第一氧化层进行氧化处理； 在所述氧化处理之后，对所述核心区的第一氧化层进行刻蚀。2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，还包括:在所述刻蚀工艺之后，所述第一鳍部的侧壁和顶部表面具有未被刻蚀的部分第一氧化层；重复一次或若干次所述对核心区的第一氧化层所进行的氧化处理、以及所述氧化处理之后的刻蚀工艺，直至去除所述核心区的第一氧化层，并暴露出所述第一鳍部的侧壁和顶部表面为止。3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，对核心区的第一氧化层进行氧化处理、以及氧化处理之后的刻蚀工艺的次数为1次?3次。4.如权利要求1或2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述刻蚀工艺为各向同性的干法刻蚀工艺，所述干法刻蚀工艺为SiCoNi工艺，所述SiCoNi工艺的参数包括:功率10W?100W，刻蚀气体包括NH3、NF3、He，其中，NH3的流量为Osccm?500sccm，NF3的流量为20sccm?200sccm,所述NF3和NH3的比例小于等于2:10, He的流量为400sccm?1200sccmo5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在对所述核心区的第一氧化层进行刻蚀之后，暴露出所述第一鳍部的侧壁和顶部表面。6.如权利要求2或5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，还包括:在暴露出所述第一鳍部的侧壁和顶部表面之后，采用化学氧化工艺在所述第一鳍部的侧壁和顶部表面形成第二氧化层。7.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，还包括:在形成所述第二氧化层之后，在所述第二氧化层表面形成横跨于所述第一鳍部上的栅极结构。8.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述栅极结构包括:位于第二氧化层表面的栅介质层、以及位于栅介质层表面的栅极层。9.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述栅介质层的材料为高K介质材料；所述栅极层的材料为金属。10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述氧化处理工艺包括:采用通入臭氧的水溶液对核心区的第一氧化层进行处理。11.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述通入臭氧的水溶液中，臭氧在水中的浓度为3ppm?50ppm。12.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在对所述核心区的第一氧化层进行氧化处理之前，在外围区的第一氧化层表面形成掩膜层；以所述掩膜层为掩膜，对核心区的第一氧化层进行氧化处理和刻蚀。13.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一氧化层的形成工艺包括:在形成所述隔离层之后，在所述隔离层表面、第一鳍部的侧壁和顶部表面、以及第二鳍部的侧壁和顶部表面形成横跨于所述第一鳍部和第二鳍部的伪栅极结构，所述伪栅极结构包括:第一氧化层、以及位于所述第一氧化层表面的伪栅极层；在所述伪栅极结构两侧的第一鳍部和第二鳍部内形成源漏区；在形成所述源漏区之后，在隔离层、第一鳍部和第二鳍部表面形成介质层，所述介质层的表面暴露出所述伪栅极结构的表面；去除所述伪栅极层，在所述介质层内形成开口，所述开口底部暴露出第一氧化层表面。14.如权利要求13所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述伪栅极结构的形成工艺包括:在所述隔离层表面、第一鳍部的侧壁和顶部表面、以及第二鳍部的侧壁和顶部表面形成第一氧化膜；在所述第一氧化膜表面形成伪栅极膜；刻蚀部分所述第一氧化膜和伪栅极膜，直至暴露出部分隔离层表面、第一鳍部的侧壁和顶部表面、以及第二鳍部的侧壁和顶部表面，形成横跨于第一鳍部和第二鳍部的伪栅极结构。15.如权利要求14所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一氧化膜的形成工艺为沉积工艺。16.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一氧化层的形成工艺为热氧化工艺。17.如权利要求15或16所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一氧化层的厚度为10埃?100埃。18.如权利要求16所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，还包括:在形成所述第一氧化层之前，在所述隔离层表面、第一鳍部的侧壁和顶部表面、以及第二鳍部的侧壁和顶部表面形成横跨于所述第一鳍部和第二鳍部的伪栅极结构，所述伪栅极结构包括伪栅极层；在所述伪栅极结构两侧的第一鳍部和第二鳍部内形成源漏区；在形成所述源漏区之后，在隔离层、第一鳍部和第二鳍部表面形成介质层，所述介质层的表面暴露出所述伪栅极结构的表面；去除所述伪栅极层，在所述介质层内形成开口，所述开口底部暴露出部分隔离层表面、第一鳍部的侧壁和顶部表面、以及第二鳍部的侧壁和顶部表面；所述第一氧化层形成于所述开口底部的第一鳍部侧壁和顶部表面、第二鳍部和顶部表面。19.如权利要求13或18所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述伪栅极层的材料为多晶硅；所述伪栅极层的厚度为500埃?1500埃；去除所述伪栅极层的工艺为干法刻蚀、湿法刻蚀、或干法刻蚀和湿法刻蚀的组合。
【专利摘要】一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底具有核心区和外围区；在所述衬底表面形成第一鳍部和第二鳍部，所述第一鳍部位于所述核心区内，所述第二鳍部位于所述外围区内；在所述衬底表面形成隔离层，所述隔离层的表面低于所述第一鳍部和第二鳍部的顶部表面，且所述隔离层覆盖所述第一鳍部和第二鳍部的部分侧壁表面；在形成所述隔离层之后，在所述第一鳍部和第二鳍部的侧壁和顶部表面形成第一氧化层；对所述核心区的第一氧化层进行氧化处理，使所述第一氧化层与第一鳍部相接触表面的氧离子含量提高；在所述氧化处理之后，对所述核心区的第一氧化层进行刻蚀。所形成的半导体结构性能形貌良好、性能稳定。
【IPC分类】H01L21/336
【公开号】CN105280498
【申请号】CN201410350579
【发明人】赵杰
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年7月22日