[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010026810.X
• 申請(qǐng)日: 2020-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113113307B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（天津）有限公司;中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/336
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/336;H01L29/78;H01L29/08
• 代理公司: 上海知錦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31327
• 代理人: 吳凡

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成半導(dǎo)體柱；

在所述半導(dǎo)體柱的側(cè)壁上形成側(cè)墻層；

刻蝕所述側(cè)墻層和所述半導(dǎo)體柱露出的所述襯底，在所述襯底中形成凹槽；

在所述凹槽中形成第一摻雜層，所述第一摻雜層用于作為半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的源極或漏極；

形成所述凹槽后，在所述半導(dǎo)體柱的頂部形成第二摻雜層；

形成所述凹槽后，形成所述第一摻雜層之前，在所述凹槽的側(cè)壁摻雜離子，形成第三摻雜區(qū)。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述凹槽后，形成所述第一摻雜層和第二摻雜層前，

在所述凹槽的側(cè)壁摻雜離子，形成第三摻雜區(qū)；

在所述半導(dǎo)體柱的頂部摻雜離子，形成第四摻雜區(qū)；

形成所述第一摻雜層的步驟中，所述第一摻雜層形成在所述第三摻雜區(qū)側(cè)部的所述襯底上；

形成所述第二摻雜層的步驟中，所述第二摻雜層形成在所述第四摻雜區(qū)上。

3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，采用離子注入的方式在所述凹槽的側(cè)壁以及所述半導(dǎo)體柱的頂部摻雜離子。

4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，采用離子注入的方式在所述凹槽的側(cè)壁以及所述半導(dǎo)體柱的頂部摻雜離子的步驟中，摻雜離子包括C和N中的一種或兩種。

5.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第四摻雜區(qū)的厚度為2納米至4納米。

6.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在垂直于所述半導(dǎo)體柱側(cè)壁的方向上，所述第三摻雜區(qū)的尺寸為2納米至4納米。

7.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述第一摻雜層的步驟中，所述第一摻雜層的頂面不高于所述第三摻雜區(qū)的頂面。

8.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述第一摻雜層和第二摻雜層后，去除所述側(cè)墻層；

去除所述側(cè)墻層后，在所述半導(dǎo)體柱的側(cè)壁上形成柵極結(jié)構(gòu)，且所述柵極結(jié)構(gòu)還延伸覆蓋于部分區(qū)域的所述第一摻雜層上，所述柵極結(jié)構(gòu)的頂面低于所述第四摻雜區(qū)的底面，所述柵極結(jié)構(gòu)的底面高于所述第三摻雜區(qū)的頂面。

9.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在所述半導(dǎo)體柱的側(cè)壁上形成側(cè)墻層的步驟中，在垂直于所述半導(dǎo)體柱側(cè)壁的方向上，所述側(cè)墻層的尺寸為2納米至6納米。

10.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述側(cè)墻層的材料包括氧化硅、氮氧化硅和無(wú)定型碳中的一種或多種。

11.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在所述襯底中形成凹槽的步驟中，所述凹槽的深度為5納米至35納米。

12.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，提供襯底的步驟中，所述半導(dǎo)體柱上形成有掩膜層；

形成所述側(cè)墻層的步驟中，所述側(cè)墻層還形成在所述掩膜層的側(cè)壁上；

形成所述凹槽后，形成所述第二摻雜層前，去除所述掩膜層，形成由所述側(cè)墻層和半導(dǎo)體柱圍成的溝槽；

形成所述第四摻雜區(qū)的步驟中，所述第四摻雜區(qū)形成在所述側(cè)墻層露出的半導(dǎo)體柱的頂部；

在所述半導(dǎo)體柱的頂部形成第二摻雜層的步驟中，所述第二摻雜層形成在所述溝槽中。