[發明專利]半導體結構及半導體結構的形成方法

在審

• 申請號: 202011255519.6
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN114497035A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 楊振輝;劉中元;徐廣州;李釗
• 申請（專利權）人: 中芯南方集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L27/088
• 分類號: H01L27/088;H01L21/8234
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣

一種半導體結構及半導體結構的形成方法，結構包括：襯底；位于襯底上的第一柵極結構和第二柵極結構，所述第一柵極結構在沿溝道長度方向上的寬度大于所述第二柵極結構在沿溝道長度方向上的寬度；位于第二柵極結構上的第一阻擋層；位于第一柵極結構上的第二阻擋層；位于襯底上的介質層，所述介質層位于第一柵極結構側壁、第二柵極結構側壁、第一阻擋層側壁以及第二阻擋層側壁。所述半導體結構的性能得到提升。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種半導體結構及半導體結構的形成方法。

背景技術

半導體集成電路(IC)產業經歷了指數增長。在IC演化過程中，功能密度(即，每芯片面積的互連器件的數量)已經普遍增大，而幾何尺寸(即，可以使用制造工藝產生的最小組件或線)已經減小。這種按比例縮小工藝通常通過提高生產效率和降低相關成本來提供益處。這種按比例縮小也增加了處理和制造IC的復雜性。

在一些IC設計中，隨著技術節點縮小，實現的一個優勢為：在部件尺寸縮小的情況下，用金屬柵極來替換典型的多晶硅柵極以提高器件性能。形成金屬柵極的一個工藝被稱為替換柵極或者“后柵極”工藝，其中，“最后”制造金屬柵極，這允許降低隨后工藝的數量，包括在形成柵極之后必須實施的高溫處理。

然而，現有的“后柵極”工藝形成金屬柵極的制程還存在一些問題。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種半導體結構及半導體結構的形成方法，以提升半導體結構的性能。

為解決上述技術問題，本發明技術方案提供一種半導體結構，包括：襯底；位于襯底上的第一柵極結構和第二柵極結構，所述第一柵極結構在沿溝道長度方向上的寬度大于所述第二柵極結構在沿溝道長度方向上的寬度；位于第二柵極結構上的第一阻擋層；位于第一柵極結構上的第二阻擋層；位于襯底上的介質層，所述介質層位于第一柵極結構側壁、第二柵極結構側壁、第一阻擋層側壁以及第二阻擋層側壁。

可選的，所述第二柵極結構高度與第一柵極結構高度的差值范圍為：-2納米～2納米。

可選的，所述第一柵極結構的寬度范圍為大于或等于240納米；所述第二柵極結構的寬度范圍為0納米～96納米。

可選的，所述第一阻擋層的材料與介質層的材料刻蝕速率不同；所述第二阻擋層的材料與介質層的材料刻蝕速率不同。

可選的，所述第一阻擋層的材料包括介電材料，所述介電材料包括氮化硅；所述第二阻擋層的材料包括介電材料，所述介電材料包括氮化硅。

可選的，所述第一柵極結構包括第一柵介質層和位于第一柵介質層上的第一柵極層；所述第二柵極結構包括第二柵介質層和位于第二柵介質層上的第二柵極層。

可選的，所述第一柵極結構還包括位于第一柵介質層和第一柵極層之間的第一功函數層；所述第二柵極結構還包括位于第二柵介質層和第二柵極層之間的第二功函數層。

可選的，還包括：位于第一柵極結構兩側和第二柵極結構兩側的襯底內的源漏摻雜區。

可選的，所述襯底包括：基底和位于基底上的鰭部結構；所述第一柵極結構和第二柵極結構橫跨所述鰭部結構；所述溝道長度方向為所述鰭部結構延伸方向。