[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；

在所述衬底上形成若干沿平行于所述衬底表面方向的鳍部结构，相邻的所述鳍部结构之间具有隔离结构以及在所述隔离结构之上的隔离沟槽，所述鳍部结构包括若干层沿所述衬底表面法线方向交替重叠的牺牲层和沟道层；

在所述鳍部结构的侧壁和顶部表面形成伪栅介质层；

在至少一个隔离沟槽内的鳍部结构侧壁形成初始第一隔离层；

在所述初始第一隔离层表面形成填充满所述隔离沟槽的第二隔离层；

在形成所述第二隔离层之后，在所述衬底上形成伪栅材料膜，所述伪栅材料膜覆盖所述初始第一隔离层、第二隔离层以及伪栅介质层的表面；

刻蚀部分所述伪栅材料膜和部分所述初始第一隔离层，形成所述伪栅层和所述第一隔离层，所述伪栅层横跨所述鳍部结构，且所述伪栅层覆盖所述第一隔离层的全部顶部表面；

在所述衬底上和鳍部结构上形成介质层，所述介质层位于所述伪栅层侧壁且暴露出所述伪栅层的顶部表面；

去除所述伪栅层、第一隔离层和伪栅介质层，在所述介质层内、以及所述鳍部结构和所述第二隔离层之间形成栅极开口；

去除所述栅极开口暴露出的牺牲层，在相邻的所述沟道层之间形成栅极槽；

在所述栅极开口和所述栅极槽内形成栅极结构，所述栅极结构包围所述沟道层。

2.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述初始第一隔离层和所述伪栅层的材料相同。

3.如权利要求2所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述初始第一隔离层和所述第二隔离层的形成方法包括：在所述衬底上和所述伪栅介质层的表面形成第一隔离材料层；回刻蚀所述第一隔离材料层，直至暴露出所述伪栅介质层的顶部表面为止，形成所述初始第一隔离层；在所述衬底上、所述初始第一隔离层的侧壁和顶部表面、以及所述伪栅介质层的顶部表面形成第二隔离材料层，所述第二隔离材料层填充满所述隔离沟槽；回刻蚀所述第二隔离材料层，直至暴露出所述初始第一隔离层和所述伪栅介质层的顶部表面为止，形成所述第二隔离层。

4.如权利要求3所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一隔离材料层的形成工艺包括：原子层沉积工艺或化学气相沉积工艺；所述第二隔离材料层的形成工艺包括：原子层沉积工艺、化学气相沉积工艺或旋涂工艺。

5.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述初始第一隔离层的材料与所述第二隔离层的材料不同。

6.如权利要求5所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二隔离层的材料包括：氮化硅、碳化硅、氧化硅、碳氧化硅、氧化铝、旋涂氧化硅、氮氧化硅和氮化铝中的一种或多种组合。

7.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，在形成所述介质层之前，还包括：在所述伪栅层侧壁和暴露出的所述第一隔离层的侧壁形成侧墙。

8.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，刻蚀部分所述伪栅材料膜和部分所述初始第一隔离层，形成所述伪栅层和所述第一隔离层的方法包括：在所述伪栅材料膜上形成第一图形化层，所述第一图形化层暴露出所述伪栅材料膜的部分顶部表面；以所述第一图形化层为掩膜刻蚀所述伪栅材料膜和所述初始第一隔离层，形成所述伪栅层和所述第一隔离层。

9.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，刻蚀部分所述伪栅材料膜和部分所述初始第一隔离层的工艺包括：干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺中的一种或多种组合。

10.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一隔离层的厚度为2nm～15nm；所述第二隔离层的厚度为5nm～15nm，所述厚度方向为所述栅极层延伸的方向。