[發(fā)明專(zhuān)利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410113740.6
• 申請(qǐng)日: 2014-03-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104952730B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 三重野文健
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/336
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/336;H01L21/28;H01L29/78;H01L29/10;H01L29/49
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底；

在所述基底表面形成凸起的柵極；

在所述柵極的側(cè)壁表面形成柵介質(zhì)層；

在所述柵介質(zhì)層表面形成溝道層；

在所述基底表面形成介質(zhì)層；

在所述柵極兩側(cè)的介質(zhì)層內(nèi)形成第一通孔，所述第一通孔與溝道層之間具有部分介質(zhì)層，且所述第一通孔與溝道層之間的距離為2nm～10nm；

在所述第一通孔內(nèi)形成背柵極。

2.根據(jù)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，所述溝道層的厚度小于10nm。

3.根據(jù)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，所述溝道層的材料包括Si、SiGe、Ge、WSe₂或InGaZnO中的一種或幾種。

4.根據(jù)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，所述柵極的形成方法包括：在所述基底表面形成柵極材料層；在所述柵極材料層表面形成圖形化掩膜層；以所述圖形化掩膜層為掩膜刻蝕所述柵極材料層，形成柵極。

5.根據(jù)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，所述柵極材料層的材料包括Si、Ge、TaN、TiN、Ti、Ta、Al、W或WN中的一種或幾種。

6.根據(jù)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，圖形化掩膜層的材料包括氮化硅、氧化硅或碳化硅中的一種或幾種。

7.根據(jù)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，所述介質(zhì)層的材料包括氧化硅、碳氧化硅或氮氧化硅中的一種或幾種。

8.根據(jù)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，所述背柵極的材料包括Si、Ge、TaN、TiN、Ti、Ta、Al、W或WN中的一種或幾種。

9.根據(jù)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，還包括：在位于背柵極兩側(cè)的介質(zhì)層內(nèi)形成第二通孔，并且所述第二通孔的側(cè)壁暴露出溝道層的部分表面；在所述第二通孔內(nèi)形成與溝道層連接的源極和漏極。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述源極和漏極的材料為摻雜有雜質(zhì)離子的硅、鍺、鍺硅或碳化硅。

11.一種采用如權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述形成方法形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

基底；

位于基底表面的柵極；

位于柵極側(cè)壁表面的柵介質(zhì)層；

位于柵介質(zhì)層表面的溝道層；

位于基底表面的介質(zhì)層；

位于柵極兩側(cè)的介質(zhì)層內(nèi)的背柵極，所述背柵極與溝道層之間具有部分介質(zhì)層，且所述背柵極與溝道層之間的距離為2nm～10nm。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述溝道層的厚度小于10nm。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述溝道層的材料包括Si、SiGe、Ge、WSe₂或InGaZnO中的一種或幾種。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述柵極的材料包括Si、Ge、TaN、TiN、Ti、Ta、Al、W或WN中的一種或幾種。

15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述背柵極的材料包括Si、Ge、TaN、TiN、Ti、Ta、Al、W或WN中的一種或幾種。

16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述介質(zhì)層的材料包括氧化硅、碳氧化硅或氮氧化硅中的一種或幾種。

17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括：位于背柵極兩側(cè)的介質(zhì)層內(nèi)的源極和漏極，所述源極和漏極與溝道層連接。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述源極和漏極的材料為摻雜有雜質(zhì)離子的硅、鍺、鍺硅或碳化硅。