本發(fā)明實(shí)施例涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體器件被用于各種電子應(yīng)用，例如，個(gè)人電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和其他電子設(shè)備。半導(dǎo)體器件通常是通過在半導(dǎo)體襯底上依次沉積絕緣或介電層、導(dǎo)電層和半導(dǎo)體材料層，并利用光刻技術(shù)對(duì)各種材料層進(jìn)行圖案化，以形成其上的電路元件和元素來制造的。

2、半導(dǎo)體工業(yè)繼續(xù)通過不斷減少最小特征尺寸來提高各種電子元件(如晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成密度，這使得更多的元件可以被集成到一個(gè)給定的區(qū)域。然而，隨著最小特征尺寸的減少，又出現(xiàn)了一些應(yīng)該解決的問題。

3、對(duì)于相鄰的類型不同的半導(dǎo)體器件，其交界處的基底則容易出現(xiàn)隔離漏電流的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例解決的問題是提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，有利于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成。

2、為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供襯底，包括相鄰的第一器件區(qū)和第二器件區(qū)，襯底上形成有凸立于襯底的溝道結(jié)構(gòu)，溝道結(jié)構(gòu)沿第一方向延伸，襯底上還形成有覆蓋部分高度的溝道結(jié)構(gòu)的隔離層，第一器件區(qū)用于形成第一器件，第二器件區(qū)用于形成第二器件，第一器件與第二器件的類型不同；在第一器件區(qū)和第二器件區(qū)的交界處形成凸立于隔離層的犧牲墻，犧牲墻沿第一方向延伸；在隔離層上形成橫跨溝道結(jié)構(gòu)和犧牲墻的柵極結(jié)構(gòu)，柵極結(jié)構(gòu)沿第二方向延伸，且覆蓋溝道結(jié)構(gòu)和犧牲墻的頂部和側(cè)壁，第二方向垂直于第一方向；圖形化柵極結(jié)構(gòu)，形成沿第一方向延伸的第一開口，第一開口沿第二方向隔斷柵極結(jié)構(gòu)，且露出犧牲墻；去除犧牲墻，形成與第一開口連通的第二開口；沿第二開口去除露出的隔離層，形成與第二開口連通的第三開口，第三開口露出襯底；在第三開口中形成與襯底接觸的襯底插塞。

3、可選的，形成所述第一開口的步驟中，去除部分厚度的所述柵極結(jié)構(gòu)，所述第一開口露出部分所述犧牲墻。

4、可選的，在所述第一器件區(qū)和第二器件區(qū)的交界處形成凸立于所述隔離層的犧牲墻的步驟中，所述犧牲墻包括第一犧牲墻和位于所述第一犧牲墻上的第二犧牲墻，所述第一犧牲墻的耐刻蝕度小于所述第二犧牲墻的耐刻蝕度；形成沿所述第一方向延伸的第一開口的步驟中，去除部分厚度的所述柵極結(jié)構(gòu)，所述第一開口露出全部或部分所述第二犧牲墻；去除所述犧牲墻的步驟包括；通過所述第一開口去除所述第一犧牲墻，露出所述第二犧牲墻頂部；去除所述第一犧牲墻后，通過所述第一開口去除所述第二犧牲墻。

5、可選的，去除部分厚度的所述柵極結(jié)構(gòu)的步驟中，露出的所述犧牲墻的高度為至

6、可選的，采用濕法刻蝕工藝通過所述第一開口去除所述第一犧牲墻。

7、可選的，采用濕法刻蝕工藝通過所述第一開口去除所述第二犧牲墻。

8、可選的，所述第一犧牲層的材料包括低k材料、高k材料等一種或多種；所述第二犧牲層的材料包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的一種或多種。

9、可選的，在所述第一器件區(qū)和第二器件區(qū)的交界處形成凸立于所述隔離層的犧牲墻的步驟包括：形成覆蓋所述隔離層頂部、所述溝道結(jié)構(gòu)頂部和側(cè)壁的第一材料層；填充相鄰溝道結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)壁的第一材料層之間的間隙，形成第二材料層；圖形化所述第一材料層，去除所述第二材料層兩側(cè)的第一材料層，保留位于所述第二材料層底部的剩余第一材料層作為第一犧牲墻，第二材料層作為第二犧牲墻，所述第一犧牲墻和第二犧牲墻構(gòu)成所述犧牲墻。

10、可選的，采用原子層沉積工藝形成覆蓋所述隔離層頂部、所述溝道結(jié)構(gòu)頂部和側(cè)壁的第一材料層。

11、可選的，采用干法刻蝕工藝去除所述第二材料層兩側(cè)的第一材料層。

12、可選的，形成所述第二材料層的步驟包括：形成填充相鄰溝道結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)壁的第一材料層之間的間隙、且覆蓋所述第一材料層的第二材料層；

13、去除高于所述第一材料層頂部的第二材料層，保留相鄰溝道結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)壁的第一材料層之間的第二材料層。

14、可選的，采用原子層沉積工藝形成填充相鄰溝道結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)壁的第一材料層之間的間隙、且覆蓋所述第一材料層的第二材料層。

15、可選的，所述提供襯底的步驟中，所述溝道結(jié)構(gòu)頂部形成有第一掩膜層；形成所述第一材料層的步驟中，所述第一材料層覆蓋所述第一掩膜層；圖形化所述第一材料層的步驟包括：去除覆蓋所述第一掩膜層頂部的第一材料層，露出所述第一掩膜層；去除所述第一掩膜層；去除所述第一掩膜層后，去除所述第二材料層兩側(cè)的第一材料層。

16、可選的，采用干法刻蝕工藝去除覆蓋所述第一掩膜層頂部的第一材料層，露出所述第一掩膜層。

17、可選的，在所述隔離層上形成橫跨所述溝道結(jié)構(gòu)和犧牲墻的柵極結(jié)構(gòu)的步驟包括：在所述隔離層上形成橫跨所述溝道結(jié)構(gòu)和犧牲墻的偽柵結(jié)構(gòu)；在所述隔離層上形成覆蓋所述偽柵結(jié)構(gòu)側(cè)壁和溝道結(jié)構(gòu)的介質(zhì)層；去除所述偽柵結(jié)構(gòu)，形成位于所述介質(zhì)層中的柵極開口；在所述柵極開口中形成所述柵極結(jié)構(gòu)。

18、可選的，形成所述偽柵結(jié)構(gòu)之后，形成所述介質(zhì)層之前，所述形成方法還包括：在所述偽柵結(jié)構(gòu)兩側(cè)的溝道結(jié)構(gòu)中形成源漏摻雜層，所述第一器件區(qū)和第二器件區(qū)的相鄰源漏摻雜層通過所述犧牲墻相隔離；形成所述介質(zhì)層的步驟中，所述介質(zhì)層覆蓋所述源漏摻雜層。

19、可選的，圖形化所述柵極結(jié)構(gòu)的步驟中，還包括：圖形化所述介質(zhì)層，形成沿所述第二方向延伸的第一開口。

20、可選的，形成所述第一開口的步驟包括：在所述介質(zhì)層和柵極結(jié)構(gòu)上形成第二掩膜層，所述第二掩膜層具有沿所述第二方向延伸的掩膜開口；沿所述掩膜開口圖形化所述柵極結(jié)構(gòu)和介質(zhì)層；形成所述襯底插塞之后，去除所述第二掩膜層。

21、可選的，采用干法刻蝕工藝形成所述第一開口。

22、可選的，形成所述襯底插塞的步驟中，所述襯底插塞的材料包括w、co和cu中的一種或多種。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

24、本發(fā)明實(shí)施例提供的形成方法中，在第一器件區(qū)和第二器件區(qū)的交界處形成凸立于隔離層的犧牲墻，在隔離層上形成橫跨溝道結(jié)構(gòu)和犧牲墻的柵極結(jié)構(gòu)，圖形化柵極結(jié)構(gòu)，形成沿第一方向延伸的第一開口，第一開口沿第二方向隔斷柵極結(jié)構(gòu)，且露出犧牲墻，去除犧牲墻，形成與第一開口連通的第二開口，沿第二開口去除露出的隔離層，形成與第二開口連通的第三開口，第三開口露出襯底，在第三開口中形成與襯底接觸的襯底插塞；本發(fā)明實(shí)施例采用預(yù)設(shè)犧牲墻的方式，在第一器件區(qū)和第二器件區(qū)交界處形成凸立于隔離層的犧牲墻，對(duì)需要形成襯底插塞的位置進(jìn)行占位，從而通過將犧牲墻和犧牲墻底部的隔離層替換為襯底插塞的材料即可形成位于第一器件區(qū)和第二器件區(qū)交界處、位于襯底頂部的襯底插塞，有利于緩解第一器件區(qū)和第二器件區(qū)交界處的漏電效應(yīng)，本方法簡便易操作，且能夠較為精準(zhǔn)的將襯底插塞定位，工藝兼容性也較好，有利于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述第一開口的步驟中，去除部分厚度的所述柵極結(jié)構(gòu)，所述第一開口露出部分所述犧牲墻。

3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在所述第一器件區(qū)和第二器件區(qū)的交界處形成凸立于所述隔離層的犧牲墻的步驟中，所述犧牲墻包括第一犧牲墻和位于所述第一犧牲墻上的第二犧牲墻，所述第一犧牲墻的耐刻蝕度小于所述第二犧牲墻的耐刻蝕度；

4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，去除部分厚度的所述柵極結(jié)構(gòu)的步驟中，露出的所述犧牲墻的高度為至

5.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，采用濕法刻蝕工藝通過所述第一開口去除所述第一犧牲墻。

6.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，采用濕法刻蝕工藝通過所述第一開口去除所述第二犧牲墻。

7.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一犧牲墻的材料包括低k材料、高k材料一種或多種；所述第二犧牲墻的材料包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的一種或多種。

8.如權(quán)利要求1或3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在所述第一器件區(qū)和第二器件區(qū)的交界處形成凸立于所述隔離層的犧牲墻的步驟包括：形成覆蓋所述隔離層頂部、所述溝道結(jié)構(gòu)頂部和側(cè)壁的第一材料層；

9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，采用原子層沉積工藝形成覆蓋所述隔離層頂部、所述溝道結(jié)構(gòu)頂部和側(cè)壁的第一材料層。

10.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，采用干法刻蝕工藝去除所述第二材料層兩側(cè)的第一材料層。

11.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述第二材料層的步驟包括：形成填充相鄰溝道結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)壁的第一材料層之間的間隙、且覆蓋所述第一材料層的第二材料層；

12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，采用原子層沉積工藝形成填充相鄰溝道結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)壁的第一材料層之間的間隙、且覆蓋所述第一材料層的第二材料層。

13.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述提供襯底的步驟中，所述溝道結(jié)構(gòu)頂部形成有第一掩膜層；

14.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，采用干法刻蝕工藝去除覆蓋所述第一掩膜層頂部的第一材料層，露出所述第一掩膜層。

15.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在所述隔離層上形成橫跨所述溝道結(jié)構(gòu)和犧牲墻的柵極結(jié)構(gòu)的步驟包括：在所述隔離層上形成橫跨所述溝道結(jié)構(gòu)和犧牲墻的偽柵結(jié)構(gòu)；

16.如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述偽柵結(jié)構(gòu)之后，形成所述介質(zhì)層之前，所述形成方法還包括：在所述偽柵結(jié)構(gòu)兩側(cè)的溝道結(jié)構(gòu)中形成源漏摻雜層，所述第一器件區(qū)和第二器件區(qū)的相鄰源漏摻雜層通過所述犧牲墻相隔離；

17.如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，圖形化所述柵極結(jié)構(gòu)的步驟中，還包括：圖形化所述介質(zhì)層，形成沿所述第一方向延伸的第一開口。

18.如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述第一開口的步驟包括：在所述介質(zhì)層和柵極結(jié)構(gòu)上形成第二掩膜層，所述第二掩膜層具有沿所述第二方向延伸的掩膜開口；

19.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，采用干法刻蝕工藝形成所述第一開口。

20.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述襯底插塞的步驟中，所述襯底插塞的材料包括w、co和cu中的一種或多種。

技術(shù)總結(jié)
一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供襯底，包括相鄰的第一器件區(qū)和第二器件區(qū)，襯底上形成有凸立于襯底的溝道結(jié)構(gòu)，襯底上還形成有覆蓋部分高度的溝道結(jié)構(gòu)的隔離層；在第一器件區(qū)和第二器件區(qū)的交界處形成凸立于隔離層的犧牲墻；在隔離層上形成橫跨溝道結(jié)構(gòu)和犧牲墻的柵極結(jié)構(gòu)，且覆蓋溝道結(jié)構(gòu)和犧牲墻的頂部和側(cè)壁；圖形化柵極結(jié)構(gòu)，形成沿第一方向延伸的第一開口，第一開口沿第二方向隔斷柵極結(jié)構(gòu)，且露出犧牲墻；去除犧牲墻，形成與第一開口連通的第二開口；沿第二開口去除露出的隔離層，形成與第二開口連通的第三開口，第三開口露出襯底；在第三開口中形成與襯底接觸的襯底插塞。本發(fā)明有利于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成。

技術(shù)研發(fā)人員：涂武濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19