[发明专利]半导体结构的形成方法有效

专利信息
申请号: 202010146892.1 申请日: 2020-03-05
公开(公告)号: CN113363154B 公开(公告)日: 2023-08-18
发明(设计)人: 周飞 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: H01L21/336 分类号: H01L21/336;H01L29/78
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 徐文欣
地址: 201203 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 半导体 结构 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:

提供基底,所述基底上具有鳍部结构,所述鳍部结构包括沿基底表面法线方向重叠的若干层复合鳍部层,各复合鳍部层均包括第二鳍部层以及位于第二鳍部层表面的第一鳍部层;

在所述基底上成横跨所述鳍部结构的伪栅极结构,所述伪栅极结构覆盖鳍部结构的部分顶部表面和侧壁表面;

在所述伪栅极结构两侧的鳍部结构内形成第一凹槽;

形成所述第一凹槽之后,在所述基底上形成第一介质层,且所述伪栅极结构位于所述第一介质层内;

去除所述伪栅极结构和所述伪栅极结构覆盖的第二鳍部层,在所述第一介质层内、以及相邻的第一鳍部层之间形成栅开口;

在所述栅开口内形成栅极结构,所述栅极结构包围各第一鳍部层;

形成所述栅极结构之后,去除所述第一介质层,暴露出所述第一凹槽;

去除所述第一介质层之后,在所述第一凹槽内形成源漏掺杂层;

所述鳍部结构的最底层为第一鳍部层;形成所述伪栅极结构之前,在所述基底上形成覆盖部分所述鳍部结构的隔离结构,且所述隔离结构的顶部表面低于所述最底层的第一鳍部层顶部表面;

形成所述第一凹槽之后,形成所述第一介质层之前,去除所述第一凹槽侧壁暴露出的部分第二鳍部层,在相邻第一鳍部层之间形成第二凹槽;在所述第二凹槽内、隔离结构表面、以及伪栅极结构表面形成第一侧墙膜;形成所述第一侧墙膜之后,在基底上形成所述第一介质层,且所述第一介质层覆盖所述第一侧墙膜表面和隔离结构表面;

去除所述第一介质层之后,形成所述源漏掺杂层之前,刻蚀所述第一侧墙膜,直至暴露出第一鳍部层侧壁表面和基底表面,在所述第二凹槽内形成第一侧墙;形成所述第一侧墙之后,形成所述源漏掺杂层,所述源漏掺杂层覆盖所述第一侧墙侧壁表面和第一鳍部层侧壁表面。

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,所述第一凹槽的形成方法包括:以所述伪栅极结构为掩膜,刻蚀所述鳍部结构,直至暴露出基底表面,在所述伪栅极结构两侧的鳍部结构内形成所述第一凹槽。

3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述栅开口的形成方法包括:去除所述伪栅极结构,在所述第一介质层内形成初始栅开口;去除所述初始栅开口暴露出的第二鳍部层,使所述初始栅开口形成所述栅开口。

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,所述第一侧墙膜的材料和所述第一介质层的材料不同,所述第一侧墙膜的材料和所述隔离结构的材料不同;所述第一介质层的材料包括:氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳氮化硅或碳氮氧化硅;所述第一侧墙膜的材料包括:氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳氮化硅或碳氮氧化硅;所述隔离结构的材料包括:氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳氮化硅或碳氮氧化硅。

5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一侧墙膜的形成工艺包括:化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺或者原子层沉积工艺。

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,所述第一介质层的形成方法包括:在所述第一侧墙膜表面形成初始介质膜,所述初始介质膜覆盖所述伪栅极结构顶部表面和侧壁表面;刻蚀所述初始介质膜,直至暴露出伪栅极结构顶部表面,在所述基底上形成所述第一介质层。

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,采用第一刻蚀工艺去除所述第一介质层,且所述第一刻蚀工艺对第一介质层的刻蚀速率大于对第一侧墙膜的刻蚀速率。

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,采用第二刻蚀工艺刻蚀所述第一侧墙膜,且所述第二刻蚀工艺对所述第一侧墙膜的刻蚀速率大于对所述隔离结构的刻蚀速率。

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,所述第一鳍部层的材料和第二鳍部层的材料不同;所述第一鳍部层的材料为单晶硅或单晶锗硅;所述第二鳍部层的材料为单晶硅或单晶锗硅。

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