[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110709349.2
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113421853A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顏丙杰
• 申請（專利權(quán)）人: 長江存儲科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L27/088
• 代理公司: 北京英思普睿知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 16018
• 代理人: 劉瑩;聶國斌

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

刻蝕半導(dǎo)體襯底以形成多個分立的初始鰭部，所述初始鰭部包括分立的第一初始鰭部和第二初始鰭部；

形成隔離結(jié)構(gòu)，以覆蓋所述半導(dǎo)體襯底并暴露出所述第一初始鰭部的頂面，且所述隔離結(jié)構(gòu)的上表面高出所述第一初始鰭部的所述頂面預(yù)定高度；以及

在所述第一初始鰭部的所述頂面形成外延層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述隔離結(jié)構(gòu)包括形成在所述第二初始鰭部的頂面的第一阻隔層，其特征在于，所述方法還包括：

在所述外延層的上表面形成第二阻隔層；

暴露位于所述第二初始鰭部的頂面的第一阻隔層；

以所述第一阻隔層和所述第二阻隔層為掩蔽，向所述初始鰭部摻雜雜質(zhì)；以及

在所述初始鰭部的側(cè)壁和頂面形成柵極結(jié)構(gòu)以形成鰭式場效應(yīng)晶體管。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，刻蝕半導(dǎo)體襯底以形成多個分立的初始鰭部包括：

在所述半導(dǎo)體襯底形成圖案化的刻蝕掩膜層；

以圖案化的所述刻蝕掩膜層為掩蔽，刻蝕所述半導(dǎo)體襯底以形成多個分立的所述初始鰭部，

其中，所述刻蝕掩膜層包括形成在所述初始鰭部頂面的第一阻隔層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述刻蝕掩膜層的厚度等于所述預(yù)定高度，形成所述隔離結(jié)構(gòu)包括：

形成隔離層，所述隔離層共形覆蓋于所述初始鰭部的側(cè)壁以及所述半導(dǎo)體襯底的表面位于相鄰的所述初始鰭部之間的部分，所述隔離層的上表面與所述刻蝕掩膜層的上表面齊平；以及

去除位于所述第一初始鰭部上的所述刻蝕掩膜層，以暴露所述第一初始鰭部的頂面，從而形成包括所述隔離層和所述刻蝕掩膜層的所述隔離結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，形成所述隔離結(jié)構(gòu)包括：

去除部分所述刻蝕掩膜層，并暴露出所述第一阻隔層，

形成共形覆蓋在所述初始鰭部的側(cè)壁、所述半導(dǎo)體襯底的表面和所述第一阻隔層的表面的掩蔽層；以及

通過研磨工藝對所述掩蔽層進(jìn)行平坦化；以及

去除所述第一初始鰭部上的所述第一阻隔層和平坦化的所述掩蔽層，以暴露出所述第一初始鰭部的頂面，從而形成包括所述第一阻隔層和平坦化的所述掩蔽層的所述隔離結(jié)構(gòu)，

其中，所述第一阻隔層的厚度和平坦化的所述掩蔽層位于所述第一阻隔層上的部分的厚度之和等于所述預(yù)定高度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一初始鰭部的所述頂面形成外延層包括：

通過選擇性外延生長工藝在所述第一初始鰭部的所述頂面形成初始外延層；以及

對所述初始外延層進(jìn)行平坦化處理以形成所述外延層，并使所述外延層的所述上表面與所述隔離結(jié)構(gòu)的所述上表面齊平。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述初始鰭部的側(cè)壁和頂面形成柵極結(jié)構(gòu)以形成所述鰭式場效應(yīng)晶體管的步驟之前，所述方法還包括：

去除所述隔離層的部分厚度以形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一初始鰭部和其上的所述外延層的高度之和高出所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的數(shù)值范圍為1300埃至1700埃之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二初始鰭部高出所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的數(shù)值范圍為1000埃至1400埃之間。

10.一種場效應(yīng)晶體管，其特征在于，包括：

鰭型襯底，包括凸出的鰭部；

淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述鰭型襯底上并圍繞所述鰭部；以及

柵極結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)上并橫跨所述鰭部，所述柵極結(jié)構(gòu)覆蓋所述鰭部的頂面和部分側(cè)壁；

其中，所述鰭部包括第一鰭部和第二鰭部，所述第一鰭部和所述第二鰭部具有不同的、高出所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的高度，且所述第一鰭部包括與所述第二鰭部等高的第一部分以及形成在所述第一部分上的外延層。