[發明專利]半導體結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201711338301.5
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN109962105B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 李勇;洪中山
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路新技術研發(上海)有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底上具有鰭部柱，所述鰭部柱包括底部區，位于所述底部區上的溝道區以及位于所述溝道區上的頂部區；

形成覆蓋所述鰭部柱溝道區和頂部區側壁的側墻；

以所述側墻為掩膜，在所述底部區側壁表面形成第一導電結構；

形成第一導電結構之后，去除所述側墻；

去除所述側墻之后，在所述第一導電結構頂部形成柵極結構，所述柵極結構位于所述鰭部柱溝道區表面；

形成所述柵極結構之后，在所述柵極結構頂部形成第二導電結構，所述第二導電結構位于所述鰭部柱頂部區表面；

所述側墻的厚度為2nm～20nm；所述側墻的高度為6nm～70nm。

2.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述鰭部柱的材料為硅、鍺、硅鍺、碳化硅或III-V族元素組成的單晶體。

3.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述側墻的步驟包括：在所述襯底上形成犧牲層，所述犧牲層表面與所述鰭部柱底部區頂部表面齊平；形成覆蓋所述犧牲層表面、以及鰭部柱溝道區和頂部區側壁的側墻層，所述側墻層與所述犧牲層的材料不相同；去除所述犧牲層和覆蓋所述犧牲層的側墻層，形成側墻。

4.如權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述犧牲層的材料為氧化硅或有機介質材料。

5.如權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述犧牲層的步驟包括：在所述襯底上形成初始犧牲層，所述初始犧牲層表面高于所述鰭部柱底部區頂部表面；對所述初始犧牲層進行刻蝕，形成犧牲層，所述犧牲層表面齊平于所述底部區頂部表面。

6.如權利要求5所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述初始犧牲層的材料為氧化硅，形成所述初始犧牲層的工藝包括流體化學氣相沉積工藝；或者，所述初始犧牲層的材料為有機介質材料，形成所述初始犧牲層的工藝包括旋涂工藝。

7.如權利要求5所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，對所述初始犧牲層進行刻蝕的工藝包括干法刻蝕和濕法刻蝕中的一種或兩種組合。

8.如權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，去除所述犧牲層和覆蓋所述犧牲層的側墻層的步驟包括：對所述側墻層進行各向異性刻蝕，去除覆蓋所述犧牲層的側墻層，形成側墻；所述各向異性刻蝕之后，去除所述犧牲層。

9.如權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述側墻層的材料為氮化硅或氮氧化硅。

10.如權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述側墻層的工藝包括化學氣相沉積工藝、物理氣相沉積工藝或原子層沉積工藝。

11.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成柵極結構之前，還包括：在所述第一導電結構頂部形成第一隔離層；

形成第二導電結構之前，還包括：在所述柵極結構頂部形成第二隔離層。

12.如權利要求11所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一隔離層的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或低k介質材料；所述第二隔離層的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或低k介質材料。

13.如權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，去除所述犧牲層之后，去除所述側墻之前，還包括：在所述鰭部柱底部區中形成第一摻雜區，所述第一摻雜區中具有第一摻雜離子；所述第一導電結構位于所述第一摻雜區表面；形成所述柵極結構之后，形成第二導電結構之前，還包括：在所述鰭部柱頂部區中形成第二摻雜區，所述第二摻雜區中具有第二摻雜離子；所述第二摻雜離子與第一摻雜離子的導電類型相反或相同。