[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底上具有牺牲柱；

在所述牺牲柱部分侧壁表面形成第一导电结构，所述第一导电结构顶部表面低于所述牺牲柱顶部表面；

在所述第一导电结构顶部形成栅极，所述栅极位于所述牺牲柱部分侧壁表面，所述栅极顶部表面低于所述牺牲柱顶部表面；

在所述栅极顶部形成支撑结构，所述支撑结构覆盖所述牺牲柱侧壁表面，且所述支撑结构暴露出所述牺牲柱顶部；

形成所述支撑结构之后，去除所述牺牲柱形成开口，所述开口由上至下依次包括：在所述第一导电结构中形成的第一开口，在所述栅极中形成的第二开口，以及在所述支撑结构中形成的第三开口；所述第一开口与所述第一导电结构平齐；所述第二开口与所述栅极平齐，所述第三开口与所述支撑结构平齐；

在所述第一开口中形成第一掺杂层，并通过第一原位掺杂在所述第一掺杂层中掺入第一掺杂离子；

在所述第二开口中形成沟道层；

在所述第三开口中形成第二掺杂层，并通过第二原位掺杂在所述第二掺杂层中掺入第二掺杂离子，所述第二掺杂离子与第一掺杂离子的导电类型相同或相反。

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述牺牲柱包括：鳍部柱和位于所述鳍部柱上的掩膜层；

形成所述牺牲柱的步骤包括：提供初始衬底；在所述初始衬底上形成图形化的掩膜层；以所述掩膜层为掩膜对所述初始衬底进行刻蚀，形成衬底和位于所述衬底上鳍部柱。

3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述掩膜层的材料为氮化硅或氮氧化硅；所述鳍部柱的材料为硅、锗、硅锗、碳化硅或III-V族元素材料的单晶体。

4.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除所述牺牲柱的步骤包括：去除所述掩膜层；去除所述掩膜层之后，去除所述鳍部柱。

5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除所述掩膜层的工艺包括：湿法刻蚀工艺；去除所述鳍部柱的工艺包括：干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺中的一种或两种组合。

6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一掺杂层的材料为硅、锗、硅锗或碳化硅；所述第二掺杂层的材料为硅、锗、硅锗或碳化硅；所述沟道层的材料为硅、锗、硅锗或碳化硅。

7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成第一掺杂层的工艺包括：化学气相沉积外延工艺或固相外延工艺；形成第二掺杂层的工艺包括：化学气相沉积外延工艺或固相外延工艺；形成沟道层的工艺包括：化学气相沉积外延工艺或固相外延工艺。

8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一掺杂层中第一掺杂离子的浓度大于1E21atoms/com³；所述第二掺杂层中第二掺杂离子的浓度大于1E21atoms/com³。

9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一掺杂层沿垂直于所述衬底表面方向上的尺寸为3nm～7nm；所述沟道层沿垂直于所述衬底表面方向上的尺寸为15nm～25nm；所述第二掺杂层沿垂直于所述衬底表面方向上的尺寸为3nm～7nm。

10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述栅极之前，还包括：在所述第一导电结构顶部形成第一隔离层，所述第一隔离层顶部表面低于所述牺牲柱顶部表面；所述栅极位于所述第一隔离层顶部表面。

11.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成第二掺杂层之后，还包括：去除部分所述支撑结构，形成第二隔离层，所述第二隔离层顶部表面低于所述第二掺杂层顶部表面；在所述第二隔离层顶部形成第二导电结构，所述第二导电结构位于所述第二掺杂层侧壁表面。