[发明专利]半导体结构及其形成方法在审
申请号: | 202010725853.7 | 申请日: | 2020-07-24 |
公开(公告)号: | CN113972173A | 公开(公告)日: | 2022-01-25 |
发明(设计)人: | 王楠 | 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: | H01L21/8234 | 分类号: | H01L21/8234;H01L27/088 |
代理公司: | 上海知锦知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31327 | 代理人: | 王立娜;汤陈龙 |
地址: | 201203 上海市浦东新*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体 结构 及其 形成 方法 | ||
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:
提供基底,所述基底的至少一个表层为半导体材料层;
去除部分半导体材料层,形成多个并行的鳍部,其中,所述多个并行的鳍部包括至少一个隔离鳍部和至少一个有源鳍部;
在所述隔离鳍部的上方形成支撑结构;
形成与所述支撑结构和所述有源鳍部相交的栅极结构,其中,所述栅极结构顶面高于所述有源鳍部的顶面,低于或齐平于所述支撑结构的顶面;
至少去除与所述栅极结构相交位置处的支撑结构,形成隔离沟槽;
形成填充在所述隔离沟槽内的隔离结构。
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,所述至少去除与所述栅极结构相交位置处的支撑结构的步骤中,完全去除所述隔离鳍部上方的所述支撑结构。
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,所述支撑结构的厚度为10nm~50nm。
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,所述支撑结构和所述多个并行的鳍部同时形成,同时形成所述支撑结构和所述多个并行的鳍部,包括;
在所述半导体材料层上形成支撑材料层;
去除部分区域内的支撑材料层和位于所述部分区域内的部分厚度的半导体材料层,以剩余厚度的基底为衬底,凸出于所述衬底的半导体材料层为鳍部,以剩余在所述鳍部上的支撑材料层为支撑结构。
5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述至少去除与所述栅极结构相交位置处的支撑结构的步骤中,还去除所述支撑结构下方的至少部分隔离鳍部。
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,所述多个并行的鳍部上还形成有沟道叠层,所述支撑结构位于所述隔离鳍部上方的沟道叠层上,所述沟道叠层包括交替堆叠的牺牲层和沟道层。
7.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述支撑结构与所述沟道叠层中的牺牲层的材料相同;所述支撑结构、所述沟道叠层和所述鳍部同时形成,同时形成所述支撑结构、所述沟道叠层和所述多个并行的鳍部,包括:
在所述半导体材料层上形成堆叠材料层,其中,所述堆叠材料层包括交替堆叠的牺牲材料层和沟道材料层,且所述堆叠材料层的顶层为牺牲材料层,位于顶层的所述牺牲材料层的厚度大于或等于预设厚度;
去除部分区域内的堆叠材料层和位于所述部分区域内的部分厚度的半导体材料层,以剩余厚度的基底为衬底,凸出于所述衬底的半导体材料层为鳍部,以剩余在所述堆叠材料层的顶面下方预设厚度的牺牲材料层为支撑结构,以剩余在所述鳍部和所述支撑结构之间的堆叠材料层为沟道叠层。
8.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述至少去除与所述栅极结构相交位置处的支撑结构的步骤中,还去除所述支撑结构下方的沟道叠层。
9.如权利要求4或6所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述形成与所述支撑结构和所述有源鳍部相交的栅极结构,包括:
形成与所述支撑结构和所述有源鳍部相交的伪栅结构和位于所述伪栅结构两侧的侧墙,其中,所述伪栅结构的顶面高于所述有源鳍部的顶面;
形成与所述伪栅结构的顶面齐平的层间介质层;
去除所述伪栅结构,形成栅极沟槽;
在所述栅极沟槽内形成栅介质层和导电栅极;
其中,所述栅介质层同时形成在所述隔离鳍部和所述支撑结构的表面,所述栅介质层、所述导电栅极和所述侧墙构成栅极结构。
10.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述形成与所述支撑结构和所述有源鳍部相交的伪栅结构和位于所述伪栅结构两侧的侧墙之前,去除所述有源鳍部上方的支撑结构,保留所述隔离鳍部上方的支撑结构;
所述形成与所述支撑结构和所述有源鳍部相交的伪栅结构的步骤中,所述伪栅结构的顶面与所述支撑结构的顶面齐平。
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