[发明专利]半导体结构及其形成方法在审
申请号: | 201910577067.4 | 申请日: | 2019-06-28 |
公开(公告)号: | CN112151365A | 公开(公告)日: | 2020-12-29 |
发明(设计)人: | 谭颖 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 |
主分类号: | H01L21/28 | 分类号: | H01L21/28;H01L21/336;H01L29/10;H01L29/423;H01L29/78 |
代理公司: | 上海知锦知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31327 | 代理人: | 高静;李丽 |
地址: | 201203 上海市浦东新*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体 结构 及其 形成 方法 | ||
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:
提供基底,所述基底上依次形成有多个沟道叠层,每一个所述沟道叠层包括牺牲层和位于所述牺牲层上的沟道层;
形成横跨所述沟道叠层的伪栅结构,所述伪栅结构覆盖所述沟道叠层的部分顶部和部分侧壁;
刻蚀所述伪栅结构两侧的沟道叠层,使所述多个沟道叠层沿所述伪栅结构顶部指向所述基底的方向上,所述沟道层的端部依次缩进,剩余所述沟道叠层与所述基底围成凹槽;
在所述凹槽内形成源漏掺杂层;去除所述伪栅结构,形成露出所述沟道叠层的栅极开口;
去除所述沟道叠层中的牺牲层,形成通槽,所述通槽由相邻所述沟道层与源漏掺杂层围成,或者,所述通槽由所述基底、与所述基底相邻的沟道层、以及所述源漏掺杂层围成,所述通槽与所述栅极开口相连通;
在所述通槽露出的源漏掺杂层侧壁上形成内壁层;
在所述栅极开口和形成有内壁层的通槽中形成栅极结构。
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,提供基底的步骤中,所述沟道叠层的数量为两个,包括第一沟道叠层以及位于第一沟道叠层上的第二沟道叠层;
刻蚀所述伪栅结构两侧的沟道叠层的步骤包括:
以所述伪栅结构为掩膜,刻蚀所述伪栅结构露出的所述第二沟道叠层,刻蚀后的剩余所述第二沟道叠层作为顶层沟道叠层;在所述顶层沟道叠层的侧壁上形成侧墙;刻蚀所述侧墙露出的所述第一沟道叠层,刻蚀后的剩余所述第一沟道叠层作为底层沟道叠层;
沿垂直于伪栅结构侧壁的方向,横向刻蚀所述底层沟道叠层中的沟道层;去除所述侧墙,露出所述顶层沟道叠层的侧壁;
或者,
所述沟道叠层的数量大于或等于三个,刻蚀所述伪栅结构两侧的沟道叠层的步骤包括:
以所述伪栅结构为掩膜,刻蚀所述伪栅结构露出的一个沟道叠层,刻蚀后的剩余所述一个沟道叠层作为上层沟道叠层;
至少进行两次预处理,所述预处理的步骤包括:在所述上层沟道叠层的侧壁上形成侧墙;刻蚀所述侧墙露出与所述上层沟道叠层相邻且位于上层沟道叠层下方的一个沟道叠层,刻蚀后的剩余所述一个沟道叠层作为下层沟道叠层;其中,沿所述基底指向伪栅结构的方向上,最远离所述基底的上层沟道叠层为顶层沟道叠层,最靠近所述基底的下层沟道叠层为底层沟道叠层;
至少进行两次预处理后,沿垂直于伪栅结构侧壁的方向,横向刻蚀露出的所述底层沟道叠层中的沟道层;
横向刻蚀露出的所述底层沟道叠层中的沟道层后,至少进行一次横向刻蚀处理,所述横向刻蚀处理的步骤包括:去除一个所述侧墙,露出与所述下层沟道叠层相邻的所述上层沟道叠层的侧壁;沿垂直于伪栅结构侧壁的方向,横向刻蚀露出的沟道层;
至少进行一次横向刻蚀处理后,去除位于所述顶层沟道叠层侧壁上的所述侧墙。
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,所述沟道叠层的数量为两个;
横向刻蚀所述底层沟道叠层中的沟道层后,去除所述侧墙之前,还包括:沿垂直于伪栅结构侧壁的方向,横向刻蚀底层沟道叠层中的牺牲层;
去除所述侧墙后,形成所述源漏掺杂层之前,还包括:沿垂直于伪栅结构侧壁的方向,横向刻蚀所述顶层沟道叠层中的牺牲层;
或者,
所述沟道叠层的数量大于或等于三个,横向刻蚀露出的所述底层沟道叠层中的沟道层后,至少进行一次横向刻蚀处理之前,还包括:沿垂直于伪栅结构侧壁的方向,横向刻蚀露出的所述底层沟道叠层中的牺牲层;
进行所述横向刻蚀处理的步骤中,沿垂直于伪栅结构侧壁的方向,横向刻蚀露出的沟道层后,还包括:沿垂直于伪栅结构侧壁的方向,横向刻蚀所述上层沟道叠层中的牺牲层;
去除位于所述顶层沟道叠层侧壁上的所述侧墙后,还包括:沿垂直于伪栅结构侧壁的方向,横向刻蚀所述顶层沟道叠层中的牺牲层。
4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述内壁层的步骤包括:形成保形覆盖所述通槽露出的源漏掺杂层、以及沟道层和基底表面的内壁材料层;去除所述沟道层和所述基底表面的内壁材料层,位于所述通槽露出的源漏掺杂层侧壁上的剩余所述内壁材料层作为所述内壁层。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造