半导体结构及其形成方法技术

一种半导体结构及其形成方法，其中，方法包括：提供基底，所述基底包括第一隔离区；在所述基底上形成多个栅极结构以及中间层，所述中间层还位于栅极结构侧壁面，且至少2个栅极结构横跨所述第一隔离区；刻蚀第一隔离区上的栅极结构及相邻栅极结构间的中间层，在中间层内形成贯穿第一隔离区上的多个栅极结构的第一开口，刻蚀所述第一隔离区上的栅极结构及相邻栅极结构间的中间层的工艺中，对所述栅极结构和中间层的刻蚀选择比在预设范围内。从而，改善了半导体结构的性能和可靠性。善了半导体结构的性能和可靠性。善了半导体结构的性能和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

技术介绍

[0002]在现有的半导体领域中，随着半导体器件集成度的提高，晶体管的尺寸不断缩小，而随着晶体管的尺寸的缩小，栅极结构的尺寸也需要缩小。为了进一步减小栅极结构的尺寸，形成小尺寸的栅极结构并且对实现不同栅极之间的电性隔离，通常对栅极结构进行栅极结构切割工艺(gate cut)，将栅极结构分割成多个栅极结构。
[0003]然而，现有工艺中，半导体结构的性能和可靠性仍然有待改善。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题是一种半导体结构及其形成方法，以改善半导体结构的性能和可靠性。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案提供一种半导体结构，包括：基底，所述基底包括第一隔离区；位于基底上的多个栅极结构，至少2个栅极结构横跨所述第一隔离区，并且，在所述第一隔离区上，横跨所述第一隔离区的2个以上栅极结构中的每个栅极结构内分别具有贯穿所述栅极结构的第一隔离槽；位于所述第一隔离区表面的第二介质结构，所述第二介质结构还位于多个所述栅极结构侧壁面、以及所述第一隔离槽内。
[0006]可选的，所述基底还包括第二隔离区，多个所述栅极结构中的1个横跨所述第二隔离区，并且，在所述第二隔离区上，横跨所述第二隔离区的栅极结构内具有贯穿所述栅极结构的第二开口，所述第二介质结构还位于所述第二开口内。
[0007]可选的，还包括：位于所述第二介质结构内的若干互连结构，至少1个所述互连结构横跨所述第一隔离区。
[0008]可选的，还包括：位于所述第一隔离区以外的基底与第二介质结构之间的刻蚀停止层，所述刻蚀停止层还位于所述栅极结构侧壁面。
[0009]可选的，所述基底包括衬底、以及位于衬底上相互分立的若干鳍部结构，多个所述栅极结构横跨若干所述鳍部结构。
[0010]本专利技术的技术方案还提供一种半导体结构，包括：基底，所述基底包括第一隔离区；位于所述基底上的多个栅极结构以及中间层，所述中间层还位于栅极结构侧壁面，且至少2个栅极结构横跨所述第一隔离区；位于中间层内且贯穿第一隔离区上的多个栅极结构的第一开口。
[0011]可选的，所述中间层的材料包括非介电材料或半导体材料。
[0012]可选的，所述中间层的材料包括：金属化合物、碳化硅、硅锗或
Ⅲ-Ⅴ
族元素构成的多元半导体材料。
[0013]可选的，所述中间层的材料包括介电材料。
[0014]可选的，还包括：位于所述第一开口内的隔离结构。
[0015]可选的，所述基底包括衬底、以及位于衬底上相互分立的若干鳍部结构，多个所述栅极结构横跨若干所述鳍部结构。
[0016]相应的，本专利技术的技术方案还提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底，所述基底包括第一隔离区；在所述基底上形成多个栅极结构以及中间层，所述中间层还位于栅极结构侧壁面，且至少2个栅极结构横跨所述第一隔离区；刻蚀第一隔离区上的栅极结构及相邻栅极结构间的中间层，在中间层内形成贯穿第一隔离区上的多个栅极结构的第一开口，刻蚀所述第一隔离区上的栅极结构及相邻栅极结构间的中间层的工艺中，对所述栅极结构和中间层的刻蚀选择比在预设范围内。
[0017]可选的，所述预设范围为4:5至6:5。
[0018]可选的，形成所述中间层的方法包括：在所述基底上形成若干伪栅结构；在形成所述伪栅结构后，在所述基底表面形成覆盖所述伪栅结构侧壁面的中间层；在形成所述中间层后，去除所述伪栅结构。
[0019]可选的，形成所述栅极结构的方法包括：在形成所述中间层后，在所述栅极开口内形成所述栅极结构。
[0020]可选的，形成所述栅极结构的方法包括：在形成所述中间层之前，在所述基底表面形成第一介质结构，所述第一介质结构内具有多个栅极开口，且至少2个栅极开口横跨所述第一隔离区；在所述栅极开口内形成栅极结构。
[0021]可选的，形成所述中间层的方法包括：在形成所述栅极结构后，去除所述第一介质结构；在去除所述第一介质结构后，在所述基底表面形成所述中间层。
[0022]可选的，形成所述第一介质结构和栅极开口的方法包括：在所述基底上形成若干伪栅结构；在形成所述伪栅结构后，在所述基底表面形成覆盖所述伪栅结构侧壁面的第一介质结构；在形成所述第一介质结构后，去除所述伪栅结构。
[0023]可选的，所述中间层的材料包括非介电材料或半导体材料。
[0024]可选的，所述中间层的材料包括：金属化合物、硅、硅锗或
Ⅲ-Ⅴ
族元素构成的多元半导体材料。
[0025]可选的，所述刻蚀第一隔离区上的栅极结构及相邻栅极结构间的中间层的工艺中，所采用的气体包括：Cl2、BCl3、HCl和SiCl4中的至少一种。
[0026]可选的，还包括：在形成所述第一开口后，去除所述中间层；在去除所述中间层后，在所述基底表面形成第二介质结构，所述第二介质结构还位于所述栅极结构的侧壁面。
[0027]可选的，所述去除中间层的刻蚀工艺，对所述中间层和栅极结构的刻蚀选择比在5:1以上。
[0028]可选的，所述第二介质结构的材料包括氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮碳化硅、氮氧化硅和氢氧化硅中的至少一种。
[0029]可选的，还包括：在所述第二介质结构内形成若干互连结构，至少1个互连结构横跨所述第一隔离区。
[0030]可选的，所述中间层的材料为介电材料；所述半导体结构的形成方法还包括：在所述第一开口内形成隔离结构。
[0031]可选的，还包括：刻蚀所述隔离结构和中间层，在所述中间层内形成若干互连结构，至少1个互连结构横跨所述第一隔离区。
[0032]可选的，还包括：在所述基底和中间层之间形成刻蚀停止层，所述刻蚀停止层还位于所述栅极结构侧壁面。
[0033]可选的，还包括：在刻蚀第一隔离区上的栅极结构及相邻栅极结构间的中间层的同时，刻蚀第一隔离区上的刻蚀停止层。
[0034]可选的，形成所述第一开口的方法包括：在所述栅极结构表面和中间层表面形成隔离掩膜结构，所述隔离掩膜结构内具有第一隔离开口，所述第一隔离开口暴露出所述第一隔离区上的栅极结构及相邻栅极结构之间的中间层表面；以所述隔离掩膜结构为掩膜，刻蚀所述栅极结构以及相邻栅极结构之间的中间层，直至去除第一隔离区上的栅极结构和以及相邻栅极结构之间的中间层。
[0035]可选的，所述基底还包括第二隔离区，并且，多个所述栅极结构中的1个横跨所述第二隔离区；所述半导体结构的形成方法还包括：在去除第一隔离区上的栅极结构以及相邻栅极结构间的中间层的同时，去除第二隔离区上的栅极结构。
[0036]可选的，所述基底包括衬底、以及位于衬底上相互分立的若干鳍部结构，所述栅极结构横跨若干所述鳍部结构。
[0037]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
[0038]本专利技术技术方案提供的半导体结构的形成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：基底，所述基底包括第一隔离区；位于基底上的多个栅极结构，至少2个栅极结构横跨所述第一隔离区，并且，在所述第一隔离区上，横跨所述第一隔离区的2个以上栅极结构中的每个栅极结构内分别具有贯穿所述栅极结构的第一隔离槽；位于所述第一隔离区表面的第二介质结构，所述第二介质结构还位于多个所述栅极结构侧壁面、以及所述第一隔离槽内。2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述基底还包括第二隔离区，多个所述栅极结构中的1个横跨所述第二隔离区，并且，在所述第二隔离区上，横跨所述第二隔离区的栅极结构内具有贯穿所述栅极结构的第二开口，所述第二介质结构还位于所述第二开口内。3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括：位于所述第二介质结构内的若干互连结构，至少1个所述互连结构横跨所述第一隔离区。4.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括：位于所述第一隔离区以外的基底与第二介质结构之间的刻蚀停止层，所述刻蚀停止层还位于所述栅极结构侧壁面。5.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述基底包括衬底、以及位于衬底上相互分立的若干鳍部结构，多个所述栅极结构横跨若干所述鳍部结构。6.一种半导体结构，其特征在于，包括：基底，所述基底包括第一隔离区；位于所述基底上的多个栅极结构以及中间层，所述中间层还位于栅极结构侧壁面，且至少2个栅极结构横跨所述第一隔离区；位于中间层内且贯穿第一隔离区上的多个栅极结构的第一开口。7.如权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，所述中间层的材料包括非介电材料或半导体材料。8.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述中间层的材料包括：金属化合物、碳化硅、硅锗或
Ⅲ-Ⅴ
族元素构成的多元半导体材料。9.如权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，所述中间层的材料包括介电材料。10.如权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，还包括：位于所述第一开口内的隔离结构。11.如权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，所述基底包括衬底、以及位于衬底上相互分立的若干鳍部结构，多个所述栅极结构横跨若干所述鳍部结构。12.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：提供基底，所述基底包括第一隔离区；在所述基底上形成多个栅极结构以及中间层，所述中间层还位于栅极结构侧壁面，且至少2个栅极结构横跨所述第一隔离区；刻蚀第一隔离区上的栅极结构及相邻栅极结构间的中间层，在中间层内形成贯穿第一隔离区上的多个栅极结构的第一开口，刻蚀所述第一隔离区上的栅极结构及相邻栅极结构间的中间层的工艺中，对所述栅极结构和中间层的刻蚀选择比在预设范围内。13.如权利要求12所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述预设范围为4:5至
6:5。14.如权利要求12所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述中间层的方法包括：在所述基底上形成若干伪栅结构；在形成所述伪栅结构后，在所述基底表面形成覆盖所述伪栅结构侧壁面的中间层；在形成所述中间层后，去除所述伪栅结构。15.如权利要求14所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述栅极结构的方法包括：在形成所述中间层后，在所述栅极开口内形成所述栅极结构。16.如权利要求12所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述栅极结构的方法包括：在形成所述中间层之前，在所述基底表面形成第一介质结构，所述第一介质结构内具有多个栅极开口，且至少2个栅极开口横跨所述第一隔离区；在所述栅极开口内形成栅极结构。17.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑二虎，纪世良，张冬平，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：