[發明專利]半導體結構及其形成方法

在審

• 申請號: 201910133512.8
• 申請日: 2019-02-22
• 公開（公告）號: CN111613581A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 王楠
• 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: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L27/088
• 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位于所述鰭部上的多個溝道疊層，所述溝道疊層包括犧牲層和位于所述犧牲層上的溝道層，其中，靠近所述鰭部一側的部分所述溝道層作為第一溝道層，位于所述第一溝道層上的剩余所述溝道層作為第二溝道層；

形成橫跨所述溝道疊層的偽柵結構，且所述偽柵結構覆蓋所述溝道疊層的部分頂壁和部分側壁；

在所述偽柵結構兩側的溝道疊層中形成第一源漏摻雜層，所述第一源漏摻雜層與所述第一溝道層接觸；

在所述第二溝道層側壁上形成第二源漏摻雜層；

在所述偽柵結構露出的襯底上形成層間介質層，所述層間介質層覆蓋所述第一源漏摻雜層和第二源漏摻雜層并露出所述偽柵結構頂部；

去除所述偽柵結構，在所述偽柵結構的位置處形成柵極開口；

去除所述犧牲層，在所述犧牲層的位置處形成與所述柵極開口連通的通道；

在所述柵極開口和通道中形成柵極結構。

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，位于相鄰所述第一溝道層和第二溝道層之間的所述犧牲層的厚度為8納米至20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，形成所述第一源漏摻雜層的步驟包括：在所述偽柵結構兩側的溝道疊層中形成凹槽；在所述凹槽中形成摻雜有離子的第一外延層；回刻蝕部分厚度的所述第一外延層，形成所述第一源漏摻雜層。

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，采用選擇性外延生長法在所述第二溝道層側壁上生長第二外延層，且在形成所述第二外延層的過程中原位摻雜離子，形成所述第二源漏摻雜層；

或者，在所述第二溝道層側壁上形成第二外延層；在所述第二外延層中摻雜離子，形成所述第二源漏摻雜層。

5.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一源漏摻雜層中的摻雜離子和第二源漏摻雜層中的摻雜離子類型相反；或者，所述第一源漏摻雜層中的摻雜離子和第二源漏摻雜層中的摻雜離子類型相同。

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，在形成所述第一源漏摻雜層的步驟中，還在所述第二溝道層的側壁上形成多余第一源漏摻雜層；

形成所述第二源漏摻雜層之前，還包括：去除所述多余第一源漏摻雜層。

7.如權利要求1或6所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在形成第一源漏摻雜層后，形成第二源漏摻雜層前，還包括：形成覆蓋所述第一源漏摻雜層的隔離層，所述隔離層露出所述第二溝道層。

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，所述隔離層的材料為介電材料。

9.如權利要求7所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一源漏摻雜層上的所述隔離層的厚度3納米至10納米。

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，形成所述柵極結構的步驟包括：在所述第一溝道層上保形覆蓋第一功函數層；在所述第二溝道層上保形覆蓋第二功函數層；形成所述第一功函數層和第二功函數層后，在所述柵極開口和通道中形成柵極層。

11.如權利要求10所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述第一功函數層和第二功函數層的步驟包括：形成至少保形覆蓋所述第一溝道層和第二溝道層的第一功函數材料層；在所述柵極開口和通道中形成保護層，所述保護層覆蓋位于所述第一溝道層上的第一功函數材料層，且露出位于所述第二溝道層上的第一功函數材料層；采用濕法刻蝕工藝去除所述保護層露出的所述第一功函數材料層，剩余所述第一功函數材料層作為所述第一功函數層；形成所述第一功函數層后，形成至少保形覆蓋所述第二溝道層的第二功函數層；形成所述第二功函數層后，去除所述保護層。