[发明专利]半导体结构及制备方法

权利要求书

1.一种半导体结构，其特征在于，包括：

半导体衬底，于所述半导体衬底内设置沟槽；

埋入式栅堆叠，所述埋入式栅堆叠填充所述沟槽的下部；

所述埋入式栅堆叠具有朝所述沟槽底部方向凹陷的顶表面；

所述埋入式栅堆叠包括：

栅极氧化层，设置在所述沟槽中，并覆盖所述沟槽的底壁和侧壁；

下栅极，覆盖所述栅极氧化层的底壁和侧壁下部；

上栅极，设置在所述下栅极上以填充所述沟槽的一部分；

所述上栅极具有朝所述沟槽底部方向凹陷的顶表面；

所述半导体结构还包括：

侧壁层，所述侧壁层设置于所述上栅极上，并覆盖所述沟槽上部的两个相对侧壁。

2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述埋入式栅堆叠的顶表面的截面呈U形或V形。

3.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述下栅极包括：

栅金属层；

功函数层，所述功函数层位于所述栅金属层的下方，并包覆所述栅金属层的底壁和侧壁，且覆盖所述栅极氧化层的底壁和侧壁下部。

4.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体结构还包括：

第一介质层，所述第一介质层填充所述上栅极的凹陷处，且所述第一介质层的顶表面与所述上栅极的顶表面平齐。

5.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述侧壁层横向延伸至所述半导体衬底的表面。

6.根据权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体结构还包括：

第二介质层，所述第二介质层填充于相邻的两个所述侧壁层之间，且横向延伸至所述侧壁层的表面。

7.根据权利要求1-6任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述上栅极的材料选自多晶硅、金属氮化物以及金属碳化物中的任一种。

8.根据权利要求7所述的半导体结构，其特征在于，所述上栅极的材料选自多晶硅，所述多晶硅为N型掺杂多晶硅。

9.根据权利要求8所述的半导体结构，其特征在于，所述上栅极的高度为

10.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一半导体衬底；

在半导体衬底中形成沟槽；

在所述沟槽的下部形成埋入式栅堆叠，

所述埋入式栅堆叠具有朝所述沟槽底部方向凹陷的顶表面；

所述埋入式栅堆叠包括栅极氧化层、下栅极以及上栅极，其中，所述上栅极具有朝所述沟槽底部方向凹陷的顶表面，形成所述埋入式栅堆叠的步骤包括：

于所述沟槽的底壁和侧壁上形成栅极氧化层；

于所述栅极氧化层的底壁和侧壁下部形成下栅极，使得所述下栅极覆盖所述栅极氧化层的底壁和侧壁下部；

于所述下栅极之上形成上栅极以填充所述沟槽的一部分；

还包括以下步骤：于所述上栅极的凹陷处形成第一介质层；

形成第一介质层的步骤包括：

于所述沟槽未填满部分的两相对侧壁、下栅极的顶表面上以及所述半导体衬底的表面上形成多晶硅层，所述多晶硅层具有一开口；

于整个所述多晶硅层上形成第一介质层，且所述第一介质层填满所述开口；

将所述第一介质层上部去除；

在去除第一介质层的步骤之后，进一步包括：

氧化位于剩余的所述第一介质层之上的多晶硅层形成侧壁层，多晶硅层的下部形成上栅极；

在所述侧壁层上沉积第二介质层。

11.根据权利要求10所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述上栅极的材料选自N型掺杂多晶硅，掺杂离子的浓度是5E19/cm³-5E21/cm³,所述上栅极的厚度是

12.根据权利要求11所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，形成所述上栅极的工艺为蒸镀。