[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：

提供一衬底，所述衬底表面具有堆叠结构；

形成贯穿所述堆叠结构的沟道孔；

在所述沟道孔的内壁表面形成一材料层，所述材料层的厚度沿沟道孔底部至沟道孔顶部方向逐渐增大；

在所述材料层表面形成一亲水性膜，所述亲水性膜用于在后续对材料层进行湿法刻蚀时，刻蚀溶液接触到所述亲水性膜之后，不会直接与所述材料层表面接触，更容易顺着所述亲水性膜流向所述沟道孔的底部，使得所述沟道孔的刻蚀溶液较多，刻蚀速率提高；

对所述材料层进行湿法刻蚀，至少部分去除所述沟道孔底部的材料层，暴露出沟道孔底部的衬底表面，保留所述沟道孔侧壁表面部分厚度的材料层作为侧墙；

形成侧墙后，刻蚀所述沟道孔底部的衬底，形成位于衬底内的凹陷，所述侧墙在刻蚀沟道孔底部的衬底过程中保护所述沟道孔的侧壁。

2.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述材料层的最大厚度为最小厚度的1.5～2倍。

3.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，采用原子层沉积工艺形成所述材料层，且在形成所述材料层的过程中，衬底进行旋转，将衬底的转速设置为2000转/秒～3500转/秒。

4.根据权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在形成所述材料层的过程中，将沉积气体自衬底上方喷向所述衬底。

5.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述亲水性膜为水膜。

6.根据权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述水膜的形成方法包括：自衬底上方向晶圆表面喷水，同时衬底进行旋转。

7.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，湿法刻蚀过程中，自衬底上方向衬底喷洒刻蚀溶液，同时衬底进行旋转。

8.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述湿法刻蚀采用疏水性刻蚀溶液。

9.根据权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述湿法刻蚀过程中，所述衬底的转速为500转/秒～1000转/秒。

10.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述湿法刻蚀过程中，所述沟道孔顶部的材料层的刻蚀速率与沟道孔底部的材料层的刻蚀速率比为(0.5～2)：1。

11.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述材料层的材料包括氧化硅、氮氧化硅、氮化硅中的至少一种。

12.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，还包括：去除所述沟道孔底部的材料层之后，刻蚀所述沟道孔底部的衬底；去除所述沟道孔侧壁表面剩余的材料层；在所述沟道孔内形成沟道孔结构。

13.根据权利要求12所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述沟道孔结构包括：位于所述沟道孔底部的衬底表面的外延半导体层；覆盖所述沟道孔侧壁表面的功能侧墙、覆盖所述功能侧墙以及半导体外延层的沟道层、以及位于所述沟道层表面填充满所述沟道孔的沟道介质层。

14.一种半导体结构，其特征在于，采用权利要求1至13中任一项形成方法所形成，包括：

衬底，所述衬底表面具有堆叠结构；

贯穿所述堆叠结构的沟道孔；

位于所述沟道孔侧壁表面的侧墙，所述侧墙的厚度沿沟道孔底部向上的方向逐渐增大。

15.根据权利要求14所述的半导体结构，其特征在于，所述侧墙的最大厚度为最小厚度的1.5～2倍。

16.根据权利要求14所述的半导体结构，其特征在于，所述材料层的材料包括氧化硅、氮氧化硅、氮化硅中的至少一种。