[發明專利]半導體結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201811254698.4
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN111106009B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 趙猛
• 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;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、凸出于所述襯底上分立的鰭部以及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；在所述偽柵結構的側壁上形成第一側墻層；

在所述偽柵結構兩側的所述鰭部中形成源漏摻雜層；

形成覆蓋所述源漏摻雜層和第一側墻層側壁的介質層；

在所述第一側墻層的頂端或底端處形成豎向長度小于所述第一側墻層的第二側墻層，且所述第二側墻層與所述介質層分別覆蓋所述第一側墻層相對的側壁；

去除所述偽柵結構，在所述介質層內形成溝槽；

在形成所述第二側墻層后，形成填充所述溝槽的金屬柵極結構，所述金屬柵極結構包括，位于相鄰第一側墻層之間的金屬柵極寬段，以及位于相鄰第二側墻層之間的金屬柵極窄段。

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，形成所述第二側墻層的步驟包括：所述第二側墻層的厚度為2至4納米。

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，形成所述第二側墻層的步驟包括：所述第二側墻層的豎向長度為所述第一側墻層豎向長度的三分之一至三分之二。

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，在所述第一側墻層上形成豎向長度小于所述第一側墻層的第二側墻層的步驟包括：所述第二側墻層的頂端與所述第一側墻層的頂端齊平。

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，形成所述第二側墻層和溝槽的步驟包括：

刻蝕部分厚度的所述偽柵結構，形成剩余偽柵結構；

在露出所述剩余偽柵結構的所述第一側墻層側壁以及剩余偽柵結構的表面上形成第二側墻材料層；

去除所述剩余偽柵結構的表面上的所述第二側墻材料層，形成所述第二側墻層；

去除剩余偽柵結構，形成所述溝槽。

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，形成所述第二側墻材料層的工藝為原子層沉積工藝或者化學氣相沉積工藝。

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，在所述第一側墻層上形成豎向長度小于所述第一側墻層的第二側墻層的步驟包括：所述第二側墻層的底端與所述第一側墻層的底端齊平。

8.如權利要求7所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述第二側墻層和溝槽的步驟包括：

去除所述偽柵結構，形成開口；

在形成所述開口后，在所述第一側墻層的側壁上形成第二側墻材料層；

在所述第二側墻材料層間形成保護層，所述保護層的頂面低于所述第一側墻層的頂面；

去除高于所述保護層的所述第二側墻材料層，形成第二側墻層；

形成所述第二側墻層后，去除所述保護層，形成所述溝槽。

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，形成填充所述溝槽的金屬柵極結構的步驟包括：形成保形覆蓋所述溝槽的柵介質層以及位于所述柵介質層上的金屬柵極寬段和金屬柵極窄段。

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，形成保形覆蓋所述溝槽的柵介質層的步驟包括：采用化學氣相沉積工藝或者原子層沉積工藝形成柵介質層。

11.如權利要求9所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述柵介質層的厚度為1至3納米。