[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；

在所述衬底上形成第一半导体掺杂层；

形成分立于所述第一半导体掺杂层上的半导体柱和隔离柱，所述隔离柱的材料为介质材料；

形成横跨半导体柱和隔离柱的初始栅极结构，初始栅极结构覆盖所述半导体柱顶部和侧壁、隔离柱顶部和侧壁、以及半导体柱与隔离柱之间的第一半导体掺杂层；

去除位于半导体柱的顶部和半导体柱靠近顶部的部分侧壁的初始栅极结构，包围半导体柱部分侧壁的剩余初始栅极结构用于作为栅极结构，位于隔离柱顶部和侧壁、以及半导体柱和隔离柱之间的第一半导体掺杂层上的剩余初始栅极结构用于作为连接栅极；所述隔离柱的顶部高于所述栅极结构的顶部；

对所述半导体柱的顶部进行掺杂，形成第二半导体掺杂层；

在形成第二半导体掺杂层、以及形成所述栅极结构和连接栅极之后，形成与位于所述隔离柱顶部的连接栅极相接触的栅极插塞。

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，在形成所述半导体柱之后，形成所述隔离柱；

在形成所述半导体柱的步骤中，还在所述第一半导体掺杂层上形成与所述半导体柱分立的伪半导体柱；

形成所述隔离柱的步骤包括：在所述半导体柱和伪半导体柱侧部的第一半导体掺杂层上形成填充层；去除所述伪半导体柱，在所述填充层中形成开口；在所述开口中填充所述隔离柱。

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，在所述开口中填充所述隔离柱的步骤包括：在所述填充层上形成填充所述开口的隔离材料层；

去除高于所述半导体柱的隔离材料层，填充于开口中的剩余隔离材料层用于作为所述隔离柱。

4.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述隔离材料层的工艺包括原子层沉积工艺或化学气相沉积工艺。

5.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除高于所述半导体柱的隔离材料层的工艺包括化学机械研磨工艺。

6.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述开口中填充隔离柱后，在形成所述初始栅极结构之前，所述半导体结构的形成方法还包括：回刻蚀部分厚度的所述填充层，剩余的填充层用于作为隔离层，所述隔离层覆盖所述半导体柱和隔离柱的部分侧壁；

形成所述初始栅极结构的步骤中，初始栅极结构形成在隔离层上。

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，所述隔离柱的材料包括氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、碳氮氧化硅、碳氮化硅或碳氮硼化硅。

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，形成所述隔离柱的步骤中，所述隔离柱与所述半导体柱相邻。

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，所述半导体柱和隔离柱之间的距离为8nm至40nm。

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，形成所述初始栅极结构的工艺包括原子层沉积工艺。

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，在形成所述初始栅极结构之后，去除位于半导体柱的顶部和半导体柱靠近顶部的部分侧壁的初始栅极结构之前，所述半导体结构的形成方法还包括：在所述半导体柱和隔离柱侧部的第一半导体掺杂层上形成第一介质层，所述第一介质层的顶面低于所述半导体柱的顶部，且暴露出半导体柱靠近顶部的部分侧壁；

去除位于半导体柱的顶部和半导体柱靠近顶部的部分侧壁的初始栅极结构的步骤中，去除所述第一介质层露出的位于半导体柱顶部和侧壁的初始栅极结构。