[發明專利]半導體結構及其形成方法

在審

• 申請號: 201711394666.X
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN109950313A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 周飛
• 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: 高磊;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，所述襯底上具有凸出于襯底表面的鰭部，所述鰭部頂部表面具有至少一組堆疊結構，其中，每組堆疊結構的堆疊方向垂直于所述襯底表面，且每組堆疊結構包括第一犧牲層以及位于所述第一犧牲層頂部的半導體層；

形成橫跨所述堆疊結構的部分頂部和側壁表面的偽柵；

在所述偽柵兩側的堆疊結構內形成凹槽；形成填充滿所述凹槽的第二犧牲層；

在所述襯底上形成介質層，所述介質層覆蓋所述第二犧牲層表面以及所述偽柵側壁；

去除所述偽柵，形成溝槽；

去除所述第一犧牲層，在所述堆疊結構內形成孔洞；

形成填充滿所述溝槽的第一金屬柵以及填充滿所述孔洞的第二金屬柵；

形成所述第一金屬柵以及第二金屬柵后，去除所述第二犧牲層頂部的所述介質層，并去除所述第二犧牲層，在所述堆疊結構內形成開口；

形成填充滿所述開口的應力層。

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，形成所述第一金屬柵以及所述第二金屬柵的工藝包括退火處理。

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，所述退火處理的溫度為800℃～1000℃。

4.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一金屬柵的材料和第二金屬柵的材料相同。

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，在同一道工藝步驟中，形成所述第一金屬柵和第二金屬柵。

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，在每組堆疊結構中，所述第一犧牲層厚度與所述半導體層厚度的比值為0.5～2。

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，形成所述第二犧牲層的工藝為選擇性外延生長工藝。

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，所述第二犧牲層的材料為硅、鍺、碳化硅或鍺化硅。

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，形成所述應力層的工藝為選擇性外延生長工藝。

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，所述襯底上還具有隔離層，所述隔離層覆蓋所述鰭部的側壁，且所述隔離層頂部與所述鰭部頂部齊平。

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，采用橫向刻蝕工藝刻蝕去除所述第一犧牲層。

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，所述橫向刻蝕工藝所采用的溶液包括鹽酸，所述鹽酸的質量分數為30％～90％，溶液溫度為150℃～750℃。

13.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述襯底包括PMOS區域和NMOS區域；所述應力層包括位于所述PMOS區域上的第一應力層以及位于所述NMOS區域上的第二應力層；所述第一應力層的材料與所述第二應力層的材料不同。

14.如權利要求13所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一應力層的材料為摻硼的鍺化硅；所述第二應力層的材料為摻磷的硅。

15.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在形成所述第一金屬柵以及第二金屬柵后，且在形成所述開口前，所述形成方法還包括：

在所述介質層頂部及所述第一金屬柵頂部形成絕緣層；去除所述第二犧牲層頂部的所述絕緣層，在所述介質層和所述絕緣層內形成貫穿所述介質層及所述絕緣層的通孔。