System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 半导体结构的制备方法、半导体结构、器件及设备技术_技高网
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半导体结构的制备方法、半导体结构、器件及设备技术

技术编号:44218909 阅读:7 留言:0更新日期:2025-02-11 13:26
本申请提供一种半导体结构的制备方法、半导体结构、器件及设备,该方法包括:形成有源结构;基于第一有源结构,形成第一晶体管的第一伪栅结构;倒片并减薄衬底;基于第二有源结构,形成第二晶体管的第二伪栅结构;刻蚀预设高度的位于第二晶体管的第二源漏区域中的第二层间介质层,以形成第一凹槽;在第一凹槽中沉积第一掩模材料,以形成第一硬掩模;暴露位于第一晶体管的第一栅极区域中的第一有源结构和位于第二晶体管的第二栅极区域中的第二有源结构;形成第一晶体管的第一栅极介质层和第二晶体管的第二栅极介质层;形成第二晶体管的第二栅极结构和第二金属互连层;倒片并暴露第一有源结构;形成第一晶体管的第一栅极结构和第一金属互连层。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体领域,尤其涉及一种半导体结构的制备方法、半导体结构、器件及设备


技术介绍

1、在摩尔定律不断深化的当下,继续推进晶体管尺寸微缩是当前业界研发的热点问题。堆叠晶体管通过将两层或多层晶体管在垂直空间内集成,实现进一步提升晶体管集成密度,成为延续集成电路尺寸微缩的重要技术之一。

2、目前,堆叠晶体管的制备过程栅极电介质的一致性仍是亟待解决的问题。


技术实现思路

1、本申请提供一种半导体结构的制备方法、半导体结构、器件及设备,以解决倒装堆叠晶体管的加工过程中的栅极介质的一致性问题。

2、第一方面,本申请实施例提供一种半导体结构的制备方法,半导体结构包括堆叠设置的第一晶体管和第二晶体管;上述方法包括:在衬底上形成有源结构;有源结构包括堆叠设置的第一有源结构和第二有源结构;基于第一有源结构,形成第一晶体管的第一伪栅结构、第一间隙壁、第一层间介质层和第一源漏结构;倒片并减薄衬底;基于第二有源结构,形成第二晶体管的第二伪栅结构、第二间隙壁、第二层间介质层和第二源漏结构;刻蚀预设高度的位于第二晶体管的第二源漏区域中的第二层间介质层,以形成第一凹槽;在第一凹槽中沉积第一掩模材料,以形成第一硬掩模;在第一硬掩模的掩模作用下,去除第二伪栅结构和第一伪栅结构,以暴露位于第一晶体管的第一栅极区域中的第一有源结构和位于第二晶体管的第二栅极区域中的第二有源结构;在第一有源结构和第二有源结构的表面沉积绝缘材料,形成第一晶体管的第一栅极介质层和第二晶体管的第二栅极介质层;第一栅极介质层和第二栅极介质层是一体成型的;形成第二晶体管的第二栅极结构和第二金属互连层;倒片并暴露第一有源结构;形成第一晶体管的第一栅极结构和第一金属互连层。

3、在一些可能的实施方式中,在在衬底上形成有源结构之后,上述方法还包括:在第一有源结构上沉积第二掩模材料,以形成第二硬掩模;第二硬掩模覆盖第一有源结构的第一表面;第一表面为第一有源结构中远离第二有源结构的表面;在有源结构的表面和衬底上沉积第三掩模材料,以形成第三硬掩模;在有源结构和衬底上沉积氧化物,以形成第一浅沟槽隔离结构;第一浅沟槽隔离结构包裹有源结构。

4、在一些可能的实施方式中,在在基于第一有源结构,在形成第一晶体管的第一伪栅结构、第一间隙壁、第一层间介质层和第一源漏结构之前,上诉方法还包括:去除第一浅沟槽隔离结构中包裹第一有源结构的部分,以暴露第一有源结构;去除第二硬掩模,以暴露第一有源结构的第一表面。

5、在一些可能的实施方式中,在倒片并减薄衬底之后,上述方法还包括:刻蚀预设高度的第二有源结构,以形成第二凹槽;在第二凹槽中沉积第二掩模材料,以形成第四硬掩模;第四硬掩模覆盖第二有源结构的第二表面,第二表面为第二有源结构中远离第一有源结构的表面;去除第一浅沟槽隔离结构中包裹第二有源结构的部分,以暴露第二有源结构。

6、在一些可能的实施方式中,在第一有源结构和第二有源结构的表面沉积绝缘材料,形成第一晶体管的第一栅极介质层和第二晶体管的第二栅极介质层之前,方法还包括:去除第四硬掩模以及位于第一栅极区域和第二栅极区域中的第三硬掩模,以暴露位于第一栅极区域中的第一有源结构和第二栅极区域中的第二有源结构。

7、在一些可能的实施方式中,在第一有源结构和第二有源结构的表面沉积绝缘材料,形成第一晶体管的第一栅极介质层和第二晶体管的第二栅极介质层之后,方法还包括:在第一栅极区域和第二栅极区域沉积氧化物,以形成第二浅沟槽隔离结构;去除第二浅沟槽隔离结构中包裹第二有源结构的部分,以暴露第二有源结构。

8、在一些可能的实施方式中,在倒片并暴露第一有源结构之后,包括:刻蚀预设高度的位于第一晶体管的第一源漏区域中的第一层间介质层,以形成第三凹槽;在第三凹槽中沉积第一掩模材料,以形成第五硬掩模;在第五硬掩模的掩模作用下,去除位于第一栅极区域中的第二浅沟槽隔离结构,以暴露第一栅极区域。

9、第二方面,本申请实施例提供一种半导体结构,采用如第一方面所述的方法制备,半导体结构包括:第一晶体管;第二晶体管;第一晶体管和第二晶体管堆叠设置;其中,第一晶体管中的第一栅极介质层和第二晶体管中的第二栅极介质层是一体成型的。

10、第三方面,本申请实施例提供一种半导体器件,该半导体器件包括:如上述第二方面的半导体结构。

11、第四方面,本申请实施例提供一种电子设备,该电子设备包括:电路板以及如上述第三方面的半导体器件,半导体器件设置于电路板。

12、在本申请中,在第一硬掩模的掩模作用下,去除第一伪栅结构和第二伪栅结构,以暴露位于第一栅极区域的第一有源结构和位于第二栅极区域的第二有源结构;接着,同时在第一有源结构和第二有源结构的表面沉积绝缘材料,以形成第一栅极介质层和第二栅极介质层;在同一道工序中形成的第一栅极介质层和第二栅极介质层,可以解决倒装堆叠晶体管的加工过程中的栅极介质的一致性问题。

13、进一步的,一体成型的栅极介质,还可以避免第一晶体管和第二晶体管之间的栅极介质的工艺和位置偏差。提升半导体结构的栅控能力。

14、进一步的,本申请所述的半导体结构的制备方法对深宽比工艺的操作强度的需求较弱,具有更强的可操作性,工艺更简单。

15、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半导体结构的制备方法,其特征在于,所述半导体结构包括堆叠设置的第一晶体管和第二晶体管;所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述在衬底上形成有源结构之后,所述方法还包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述基于第一有源结构,形成第一晶体管的第一伪栅结构、第一间隙壁、第一层间介质层和第一源漏结构之前,所述方法还包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述倒片并减薄所述衬底之后,所述方法还包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述第一有源结构和所述第二有源结构的表面沉积绝缘材料,形成第一晶体管的第一栅极介质层和第二晶体管的第二栅极介质层之前,所述方法还包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述第一有源结构和所述第二有源结构的表面沉积绝缘材料,形成第一晶体管的第一栅极介质层和第二晶体管的第二栅极介质层之后,所述方法还包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述倒片并暴露所述第一有源结构之后,包括:

8.一种半导体结构,其特征在于,采用如权利要求1至7任一项所述的方法制备,所述半导体结构包括:

9.一种半导体器件,其特征在于,包括:如权利要求8所述的半导体结构。

10.一种电子设备,其特征在于,包括:电路板以及如权利要求9所述的半导体器件,所述半导体器件设置于所述电路板。

...

【技术特征摘要】

1.一种半导体结构的制备方法,其特征在于,所述半导体结构包括堆叠设置的第一晶体管和第二晶体管;所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述在衬底上形成有源结构之后,所述方法还包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述基于第一有源结构,形成第一晶体管的第一伪栅结构、第一间隙壁、第一层间介质层和第一源漏结构之前,所述方法还包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述倒片并减薄所述衬底之后,所述方法还包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述第一有源结构和所述第二有源结构的表面沉积绝缘材料,形成第一晶体管的第一栅极介质层和第二晶体管的...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴恒褚衍邦卢浩然王润声黄如
申请(专利权)人:北京大学
类型:发明
国别省市:

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