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，形成方法包括：形成衬底、位于衬底上的初始半导体柱、位于所述初始半导体柱上的第一掩膜层以及位于所述第一掩膜层上的第二掩膜层；以第一掩膜层和第二掩膜层为掩膜刻蚀初始半导体柱，形成交叉型的半导体柱；形成半导体柱后，在半导体柱露出的衬底上形成隔离层。与半导体柱呈圆柱状的情况相比，本发明专利技术实施例半导体柱的高度与半导体柱中任一交叉方向上尺寸的高宽比较小，从而交叉型的半导体柱在受到隔离层中的应力时不易发生弯曲或倾斜等情况，提高了半导体结构的电学性能。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法
本专利技术实施例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
随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件朝着更高的元件密度，以及更高集成度的方向发展，半导体工艺节点遵循摩尔定律的发展趋势不断减小。晶体管作为最基本的半导体器件目前正被广泛应用，因此随着半导体器件的元件密度和集成度的提高，为了适应工艺节点的减小，不得不断缩短晶体管的沟道长度。晶体管沟道长度的缩短具有增加芯片的管芯密度，增加开关速度等好处。然而随着沟道长度的缩短，晶体管源极与漏极间的距离也随之缩短，栅极对沟道的控制能力变差，使亚阈值漏电(subthresholdleakage)现象，即所谓的短沟道效应(short-channeleffects，SCE)更容易发生，晶体管的沟道漏电流增大。因此，为了更好的适应器件尺寸按比例缩小的要求，半导体工艺逐渐开始从平面晶体管向具有更高功效的三维立体式的晶体管过渡，如全包围栅极(Gate-all-around，GAA)晶体管。全包围栅极晶体管中，栅极从四周包围沟道所在的区域，与平面晶体管相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：/n提供基底；/n在所述基底上形成呈长条状的第一掩膜材料层；/n以所述第一掩膜材料层为掩膜刻蚀所述基底，形成衬底和位于所述衬底上的半导体膜；/n形成所述半导体膜后，对所述第一掩膜材料层沿垂直延伸方向的两侧进行减薄处理，形成第一初始掩膜层；/n在所述第一初始掩膜层上形成与第一初始掩膜层交叉的呈长条状的第二掩膜材料层；/n以所述第二掩膜材料层为掩膜刻蚀所述第一初始掩膜层和半导体膜，形成初始半导体柱和位于所述初始半导体柱上的第一掩膜层；/n形成所述第一掩膜层后，对所述第二掩膜材料层垂直于延伸方向的两侧进行减薄处理，形成第二掩膜层；/n以所述第一掩膜层和...

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：
提供基底；
在所述基底上形成呈长条状的第一掩膜材料层；
以所述第一掩膜材料层为掩膜刻蚀所述基底，形成衬底和位于所述衬底上的半导体膜；
形成所述半导体膜后，对所述第一掩膜材料层沿垂直延伸方向的两侧进行减薄处理，形成第一初始掩膜层；
在所述第一初始掩膜层上形成与第一初始掩膜层交叉的呈长条状的第二掩膜材料层；
以所述第二掩膜材料层为掩膜刻蚀所述第一初始掩膜层和半导体膜，形成初始半导体柱和位于所述初始半导体柱上的第一掩膜层；
形成所述第一掩膜层后，对所述第二掩膜材料层垂直于延伸方向的两侧进行减薄处理，形成第二掩膜层；
以所述第一掩膜层和第二掩膜层为掩膜刻蚀所述初始半导体柱，形成交叉型的半导体柱；
形成所述半导体柱后，在所述半导体柱露出的所述衬底上形成隔离层，所述隔离层覆盖所述半导体柱的部分侧壁。


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，形成所述第一掩膜材料层的步骤包括：在所述基底上形成所述第一初始掩膜层；在所述第一初始掩膜层的侧壁上形成辅助侧墙层，所述第一初始掩膜层和辅助侧墙层作为第一掩膜材料层；
形成所述第一初始掩膜层的步骤包括：去除所述辅助侧墙层。


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，形成所述第一掩膜材料层的步骤包括：在所述基底上形成第一掩膜材料膜；图形化所述第一掩膜材料膜，形成呈长条状的所述第一掩膜材料层；
形成所述第一初始掩膜层的步骤包括：在所述第一掩膜材料层上形成第一硬掩膜层，所述第一硬掩膜层的延伸方向与第一掩膜材料层的延伸方向相同；沿垂直于所述第一掩膜材料层的延伸方向上，所述第一硬掩膜层的尺寸小于所述第一掩膜材料层的尺寸，且所述第一硬掩膜层的两侧露出所述第一掩膜材料层；以所述第一硬掩膜层为掩膜刻蚀所述第一掩膜材料层，形成所述第一初始掩膜层；
所述半导体结构的形成方法包括：形成所述第一初始掩膜层后，去除所述第一硬掩膜层。


4.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，采用干法刻蚀工艺刻蚀所述第一掩膜材料层，形成所述第一初始掩膜层。


5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在形成所述第一初始掩膜层后，形成第二掩膜材料层前还包括：在所述第一初始掩膜层露出的所述衬底上形成填充层，所述填充层覆盖所述第一初始掩膜层的侧壁，且露出所述第一初始掩膜层的顶面；
所述半导体结构的形成方法还包括：在形成所述第一掩膜层和第二掩膜层后，去除所述填充层。


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，形成第二掩膜材料层的步骤包括：在所述第一初始掩膜层上形成所述第二掩膜层，所述第二掩膜层覆盖所述第一初始掩膜层的部分顶面；
在所述第二掩膜层的侧壁上形成辅助侧墙层，所述第二掩膜层和辅助侧墙层作为第二掩膜材料层；
形成第二掩膜层的步骤包括：去除所述辅助侧墙层。


7.如权利要求2或6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述辅助侧墙层的材料包括氧化硅。


8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成第二掩膜材料层的步骤包括：在所述第一初始掩膜层上形成第二掩膜材料膜；图形化所述第二掩膜材料膜，形成呈长条状的第二掩膜材料层；
形成第二掩膜层的步骤包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：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，
类型：发明
国别省市：上海;31