[發明專利]半導體結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201811191867.4
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN111048417B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 王楠;王穎倩
• 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: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/28;H01L29/423;H01L29/78
• 代理公司: 上海知錦知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31327
• 代理人: 高靜;李麗

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底包括襯底、凸立于所述襯底上分立的鰭部；

形成橫跨所述鰭部的偽柵結構，所述偽柵結構覆蓋所述鰭部的部分頂壁和部分側壁，所述偽柵結構包括第一偽柵層和位于所述第一偽柵層上的第二偽柵層，所述第一偽柵層的寬度從下往上漸寬，所述第二偽柵層的側壁與所述襯底頂面垂直，所述第二偽柵層底面低于所述鰭部的頂壁，或者與所述鰭部的頂壁齊平；

在所述偽柵結構兩側的所述鰭部中形成源漏摻雜層；

在所述源漏摻雜層上形成介質層，所述介質層暴露出所述偽柵結構頂部；

去除所述偽柵結構，在所述介質層內形成開口；

形成填充滿所述開口的金屬柵極結構。

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，所述偽柵結構的形成步驟包括：

形成覆蓋所述鰭部的第一偽柵材料層和位于所述第一偽柵材料層上的第二偽柵材料層；

圖形化所述第一偽柵材料層和第二偽柵材料層，形成過渡第一偽柵層和位于所述過渡第一偽柵層上的第二偽柵層，所述過渡第一偽柵層的側壁與所述鰭部頂面垂直；

采用濕法刻蝕工藝刻蝕所述過渡第一偽柵層的側壁，形成第一偽柵層。

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，所述第一偽柵層的材料為鍺化硅，所述第二偽柵層的材料為硅；所述濕法刻蝕工藝采用的刻蝕溶液為四甲基氫氧化銨溶液。

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，所述偽柵結構的形成步驟包括：

形成覆蓋所述鰭部的第一偽柵材料層和位于所述第一偽柵材料層上的第二偽柵材料層；

圖形化所述第二偽柵材料層，形成第二偽柵層；

刻蝕所述第二偽柵層露出的所述第一偽柵材料層，形成第一偽柵層。

5.如權利要求2或4所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述第一偽柵材料層的步驟包括：形成覆蓋所述鰭部的第一柵極膜；對所述第一柵極膜進行平坦化處理；回刻蝕部分厚度的所述第一柵極膜，使得剩余第一柵極膜頂部與鰭部頂壁齊平或者低于所述鰭部頂壁，形成第一偽柵材料層。

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，形成所述第一柵極膜的步驟包括：采用化學氣相沉積工藝多次沉積，形成所述第一柵極膜。

7.如權利要求6所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述化學氣相沉積工藝的步驟中，每次的沉積厚度為1納米至2納米。

8.如權利要求6所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一柵極膜的材料為鍺化硅，所述化學氣相沉積工藝的步驟中，后一次沉積中鍺離子占比低于前一次沉積中鍺離子的占比。

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，所述第一偽柵層的材料為鍺化硅，所述第一偽柵層中鍺離子的占比從下往上依次降低。

10.如權利要求9所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一偽柵層中鍺離子的摩爾體積百分比為20％至80％。

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，所述第一偽柵層的側壁與所述襯底頂面的夾角為α，80°≤α＜90°。

12.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，沿垂直于所述第二偽柵層側壁的方向，所述第二偽柵層的寬度與所述第一偽柵層的頂面的寬度相同。

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，所述第二偽柵層的材料為硅、氧化硅或氮氧化硅。