[發(fā)明專利]半導體結構及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711394366.1
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN109950152B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發(fā)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(fā)(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78;H01L29/06
• 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，所述襯底上具有犧牲柱；

在所述犧牲柱部分側壁表面形成第一導電結構，所述第一導電結構頂部表面低于所述犧牲柱頂部表面；

在所述第一導電結構頂部形成柵極，所述柵極位于所述犧牲柱部分側壁表面，所述柵極頂部表面低于所述犧牲柱頂部表面；

在所述柵極頂部形成支撐結構，所述支撐結構覆蓋所述犧牲柱側壁表面，且所述支撐結構暴露出所述犧牲柱頂部；

形成所述支撐結構之后，去除所述犧牲柱形成開口，所述開口由上至下依次包括：在所述第一導電結構中形成的第一開口，在所述柵極中形成的第二開口，以及在所述支撐結構中形成的第三開口；所述第一開口與所述第一導電結構平齊；所述第二開口與所述柵極平齊，所述第三開口與所述支撐結構平齊；

在所述第一開口中形成第一摻雜層，并通過第一原位摻雜在所述第一摻雜層中摻入第一摻雜離子；

在所述第二開口中形成溝道層；

在所述第三開口中形成第二摻雜層，并通過第二原位摻雜在所述第二摻雜層中摻入第二摻雜離子，所述第二摻雜離子與第一摻雜離子的導電類型相同或相反。

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，所述犧牲柱包括：鰭部柱和位于所述鰭部柱上的掩膜層；

形成所述犧牲柱的步驟包括：提供初始襯底；在所述初始襯底上形成圖形化的掩膜層；以所述掩膜層為掩膜對所述初始襯底進行刻蝕，形成襯底和位于所述襯底上鰭部柱。

3.如權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述掩膜層的材料為氮化硅或氮氧化硅；所述鰭部柱的材料為硅、鍺、硅鍺、碳化硅或III-V族元素材料的單晶體。

4.如權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，去除所述犧牲柱的步驟包括：去除所述掩膜層；去除所述掩膜層之后，去除所述鰭部柱。

5.如權利要求4所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，去除所述掩膜層的工藝包括：濕法刻蝕工藝；去除所述鰭部柱的工藝包括：干法刻蝕工藝或濕法刻蝕工藝中的一種或兩種組合。

6.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一摻雜層的材料為硅、鍺、硅鍺或碳化硅；所述第二摻雜層的材料為硅、鍺、硅鍺或碳化硅；所述溝道層的材料為硅、鍺、硅鍺或碳化硅。

7.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成第一摻雜層的工藝包括：化學氣相沉積外延工藝或固相外延工藝；形成第二摻雜層的工藝包括：化學氣相沉積外延工藝或固相外延工藝；形成溝道層的工藝包括：化學氣相沉積外延工藝或固相外延工藝。

8.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一摻雜層中第一摻雜離子的濃度大于1E21atoms/com³；所述第二摻雜層中第二摻雜離子的濃度大于1E21atoms/com³。

9.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一摻雜層沿垂直于所述襯底表面方向上的尺寸為3nm～7nm；所述溝道層沿垂直于所述襯底表面方向上的尺寸為15nm～25nm；所述第二摻雜層沿垂直于所述襯底表面方向上的尺寸為3nm～7nm。

10.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述柵極之前，還包括：在所述第一導電結構頂部形成第一隔離層，所述第一隔離層頂部表面低于所述犧牲柱頂部表面；所述柵極位于所述第一隔離層頂部表面。

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，形成第二摻雜層之后，還包括：去除部分所述支撐結構，形成第二隔離層，所述第二隔離層頂部表面低于所述第二摻雜層頂部表面；在所述第二隔離層頂部形成第二導電結構，所述第二導電結構位于所述第二摻雜層側壁表面。