[发明专利]半导体结构的形成方法

说明书

一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底；在所述衬底上形成初始栅极结构，所述初始栅极结构沿第一方向延伸；去除部分所述初始栅极结构，在所述初始栅极结构内形成隔断沟槽，所述隔断沟槽沿第二方向延伸；去除部分所述初始栅极结构，形成栅极结构以及位于所述栅极结构顶部的栅极开口；在所述隔断沟槽与所述栅极开口内形成隔离层。通过在初始栅极结构内形成隔断沟槽，以及在去除部分初始栅极结构，在所述介质层内形成栅极开口之后，在隔断沟槽与栅极开口内形成隔离层。利用一次步骤分别在隔断沟槽与栅极开口内形成隔离层，有效的减少了制程步骤，进而提升了生产效率。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体结构的形成方法。

背景技术

电子工业已经历对更小和更快的电子器件需求的不断增长，更小和更快的电子器件能够同时支持更多数量的越来越复杂和尖端的功能。因此，半导体工业的持续趋势是制造低成本、高性能和低功率的集成电路(IC)。到目前为止，已经通过按比例缩小半导体IC尺寸(例如，最小特征尺寸)并且从而提高生产效率以及降低相关成本，在很大程度上实现了这些目标。然而，这种按比例缩小也使半导体制造工艺的复杂度增加。因此，半导体IC和器件的持续进步的实现需要半导体制造工艺和技术中的类似进步。

栅极作为器件的一部分，其材料极大地影响了器件的性能。传统的多晶硅栅极工艺由于存在“多晶硅耗尽”效应，影响器件导通，所以引入了金属栅极。为了获得更好的外延应力，需要在金属栅极超过5nm节点时将伪栅极(dummy gate)进行切断，这一个过程不但能够获得良好的外形轮廓，而且能够收缩超过20nm的特征尺寸。

然而，现有技术中在金属栅极切断过程中的生产效率还有待提升。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种半导体结构的形成方法，利用一次步骤分别在所述隔断沟槽与所述栅极开口内形成隔离层，有效的减少了制程步骤，进而提升了生产效率。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构，包括：提供衬底；在所述衬底上形成初始栅极结构，所述初始栅极结构沿第一方向延伸；去除部分所述初始栅极结构，在所述初始栅极结构内形成隔断沟槽，所述隔断沟槽沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向不同；去除部分所述初始栅极结构，形成栅极结构以及位于所述栅极结构顶部的栅极开口；在所述隔断沟槽与所述栅极开口内形成隔离层。

可选的，在形成所述隔断沟槽之后形成所述栅极开口。

可选的，在形成所述栅极开口之后形成所述隔断沟槽。

可选的，所述衬底包括基底以及位于所述基底上的若干相互分立的鳍部，所述初始栅极结构横跨所述鳍部，且所述初始栅极结构覆盖所述鳍部的部分侧壁与顶部表面。

可选的，在所述衬底上形成隔离结构，所述隔离结构覆盖部分所述鳍部的侧壁，所述隔断沟槽位于所述隔离结构上。

可选的，所述初始栅极结构包括：栅介质层、位于所述栅介质层上的栅极层、以及位于所述栅极层和所述栅介质层侧壁表面的侧墙。

可选的，所述栅介质层的材料包括高K介质材料。

可选的，所述栅极层的材料包括金属，所述金属包括：钨、铝、铜、钛、银、金、铅或者镍。

可选的，所述侧墙的材料包括氮化硅、氧化硅和氮氧化硅中的一种或多种组合。

可选的，在去除部分所述初始栅极结构之前，还包括：在所述衬底上形成介质层，所述介质层位于所述初始栅极结构侧壁表面，且所述介质层暴露出所述初始栅极结构的顶部表面。