[發明專利]半導體結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201610711318.X
• 申請日: 2016-08-23
• 公開（公告）號: CN107768308B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 張城龍;肖芳元;王彥
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L27/088
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 高靜;吳敏

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

形成襯底，所述襯底上具有多個相互平行的初始鰭部，所述初始鰭部的材料為單晶硅、多晶硅或非晶硅；

在相鄰初始鰭部之間形成隔離層；

在所述初始鰭部和所述隔離層上形成停止層；

刻蝕所述停止層和所述初始鰭部，形成位于所述停止層內的填充開口以及位于所述初始鰭部和所述隔離層內的溝槽，所述溝槽和所述填充開口的延伸方向與所述初始鰭部的延伸方向相垂直；

形成覆蓋所述溝槽底部和側壁以及所述填充開口側壁的圖形固定層，所述圖形固定層的材料為氧化物，所述圖形固定層的厚度在到范圍內；

向所述溝槽和所述填充開口內填充介質材料，所述介質材料的頂部表面與所述停止層表面齊平，填充于所述溝槽內的介質材料形成隔離結構，填充于所述填充開口內的介質材料形成犧牲層，所述隔離結構將所述初始鰭部分為沿延伸方向排列的多個鰭部；

去除所述停止層，露出所述隔離層；

回刻所述隔離層，露出所述鰭部的部分側壁表面，回刻所述隔離層的過程減薄所述犧牲層；

在所述鰭部上形成柵極結構，所述柵極結構橫跨所述鰭部并覆蓋所述鰭部頂部和側壁的部分表面，在形成所述柵極結構的過程中，形成位于所述隔離結構上的偽柵結構。

2.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，刻蝕所述停止層和所述初始鰭部的步驟包括：采用干法刻蝕的方式刻蝕所述停止層和所述初始鰭部，形成所述填充開口和所述溝槽。

3.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成所述停止層之后，刻蝕所述停止層和所述初始鰭部之前，所述形成方法還包括：在所述停止層上形成具有刻蝕開口的掩膜疊層；

刻蝕所述停止層和所述初始鰭部之后，填充介質材料之前，所述形成方法還包括：去除所述掩膜疊層，露出所述停止層。

4.如權利要求3所述的形成方法，其特征在于，形成所述停止層的步驟中，所述停止層為氮化硅層。

5.如權利要求4所述的形成方法，其特征在于，形成所述掩膜疊層的步驟包括：

在所述停止層上形成填充層

在所述填充層上形成掩膜層；

在所述掩膜層上形成圖形層；

在所述圖形層內形成刻蝕開口，所述刻蝕開口的底部露出所述掩膜層。

6.如權利要求5所述的形成方法，其特征在于，所述填充層為有機介電層或先進圖形層。

7.如權利要求6所述的形成方法，其特征在于，所述填充層為有機介電層時，所述掩膜層為氧化硅基硬掩膜層，所述圖形層為光刻膠層；所述刻蝕開口的底部露出所述氧化硅基硬掩膜層；

或者，所述填充層為先進圖形層時，所述掩膜層為低溫氧化層以及位于所述低溫氧化層上的底部抗反射層，所述圖形層為光刻膠層；所述刻蝕開口底部露出所述底部抗反射層。

8.如權利要求4所述的形成方法，其特征在于，去除所述停止層的步驟包括：通過磷酸刻蝕的方式去除所述停止層。

9.如權利要求3所述的形成方法，其特征在于，形成所述停止層的步驟中，所述停止層為有機介電層或先進圖形層。

10.如權利要求9所述的形成方法，其特征在于，形成所述掩膜疊層的步驟包括：

在所述停止層上形成掩膜層；

在所述掩膜層上形成圖形層；

在所述圖形層內形成刻蝕開口，所述刻蝕開口的底部露出所述掩膜層。

11.如權利要求10所述的形成方法，其特征在于，所述停止層為有機介電層時，所述掩膜層為氧化硅基硬掩膜層，所述圖形層為光刻膠層；所述刻蝕開口的底部露出所述氧化硅基硬掩膜層；

或者，所述停止層為先進圖形層時，所述掩膜層為低溫氧化層以及位于所述低溫氧化層上的底部抗反射層，所述圖形層為光刻膠層；所述刻蝕 開口底部露出所述底部抗反射層。