场效应晶体管结构及其制作方法技术

本公开提供一种场效应晶体管结构及其制作方法，涉及半导体技术领域。该场效应晶体管结构包括：衬底；第一介质层，覆盖于衬底的上表面；第一掺杂型半导体结构，形成于第一介质层的上表面；第二介质层，形成于第一掺杂型半导体结构的上表面，第二介质层内嵌入有第一子掺杂型半导体结构；第二子掺杂型半导体结构，形成于第二介质层的上表面，第二子掺杂型半导体结构与第一子掺杂型半导体结构连接形成第二掺杂型半导体结构；共享栅极结构，填充于第一介质层和第二介质层中，且环绕第一掺杂型半导体结构和第二掺杂型半导体结构。本公开的场效应晶体管结构可以提高栅极的控制能力。应晶体管结构可以提高栅极的控制能力。应晶体管结构可以提高栅极的控制能力。

【技术实现步骤摘要】
场效应晶体管结构及其制作方法


[0001]本公开涉及半导体
，具体而言，涉及一种场效应晶体管结构及其制作方法。

技术介绍

[0002]互补全包围栅圆柱体纳米线或纳米薄片场效应晶体管(Complementary Field Effect Transistor，CFET)是将一对或多对P型晶体管和N型晶体管垂直交叉堆叠设置的晶体管。这种堆叠方式可以减小晶体管的占用面积，因此可以增加每单位面积的晶体管的密度。
[0003]CFET主要有纳米线沟道和纳米片沟道，沟道与栅极之间通过绝缘介质隔离。通过栅极偏置电压可以使沟道内的多数载流子积累，以控制沟道电流。
[0004]为了达到对沟道电流更好地控制，提高栅极的控制能力显得尤为重要。
[0005]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0006]本公开的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种场效应晶体管结构及其制作方法，可提高栅极的控制能力。
[0007]根据本公开的一个方面，提供一种场效应晶体管结构，包括：
[0008]衬底；
[0009]第一介质层，覆盖于所述衬底的上表面；
[0010]第一掺杂型半导体结构，形成于所述第一介质层的上表面；
[0011]第二介质层，形成于所述第一掺杂型半导体结构的上表面，所述第二介质层内嵌入有第一子掺杂型半导体结构；
[0012]第二子掺杂型半导体结构，形成于所述第二介质层的上表面，所述第二子掺杂型半导体结构与所述第一子掺杂型半导体结构连接形成第二掺杂型半导体结构；
[0013]共享栅极结构，填充于第一介质层和所述第二介质层中，且环绕所述第一掺杂型半导体结构和所述第二掺杂型半导体结构。
[0014]可选的，还包括：
[0015]第三介质层，设置于所述第二介质层和所述第一掺杂型半导体结构之间，用于间隔所述第一子掺杂型半导体结构与所述第一掺杂型半导体结构。
[0016]可选的，所述第一子掺杂型半导体结构至少有两个，在所述第二子掺杂型半导体结构延伸方向上，两个所述第一子掺杂型半导体结构位于所述共享栅极结构的两侧。
[0017]可选的，还包括：
[0018]第一栅介质层，设置于所述第一掺杂型半导体结构部分表面；
[0019]第二栅介质层，设置于所述第二掺杂型半导体结构部分表面；
[0020]所述共享栅极结构与所述第一栅介质层接触以环绕所述第一掺杂型半导体结构；所述共享栅极结构与所述第二栅介质层接触以环绕所述第二掺杂型半导体结构。
[0021]可选的，所述第一介质层上形成有第一沟槽，部分所述共享栅极结构填充于所述第一沟槽内。
[0022]可选的，所述第二介质层上形成有第二沟槽和第三沟槽，部分所述共享栅极结构填充于所述第二沟槽内，所述第一子掺杂型半导体结构填充于所述第三沟槽内。
[0023]可选的，所述共享栅极结构和所述衬底之间设置有第三栅介质层。
[0024]可选的，在所述第一掺杂型半导体结构延伸方向上，所述第二介质层的长度小于所述第一掺杂型半导体结构的长度，以漏出所述第一掺杂型半导体结构两端的上表面；
[0025]在所述第二掺杂型半导体结构延伸方向上，所述共享栅极结构的长度小于所述第二子掺杂型半导体结构的长度，以漏出所述第二子掺杂型半导体结构两端的上表面。
[0026]可选的，还包括：
[0027]绝缘介质层，形成于所述第二介质层的侧壁、所述第二栅介质层的侧壁、所述第二掺杂型半导体结构的侧壁以及所述共享栅极结构的侧壁。
[0028]根据本公开的一个方面，提供一种场效应晶体管结构的制作方法，包括：
[0029]提供衬底；
[0030]在所述衬底上依次形成第一介质层、第一掺杂型半导体结构以及第二介质层，所述第一介质层和所述第二介质层中形成有牺牲层；
[0031]部分去除所述第二介质层；
[0032]形成第二掺杂型半导体结构，所述第二掺杂型半导体结构包括第一子掺杂型半导体结构和第二子掺杂型半导体结构，所述第一子掺杂型半导体结构嵌入于所述第二介质层中；
[0033]去除所述牺牲层，并沉积环绕所述第一掺杂型半导体结构和所述第二掺杂型半导体结构的共享栅极结构。
[0034]可选的，所述在所述衬底上依次形成第一介质层、第一掺杂型半导体结构以及第二介质层，包括：
[0035]在所述衬底上沉积第一介质层；
[0036]在所述第一介质层中形成第一沟槽，在所述第一沟槽内沉积第一牺牲层；
[0037]在所述第一介质层上形成第一掺杂型半导体结构；
[0038]在所述第一掺杂型半导体结构上形成第二介质层，在所述第二介质层内形成第二沟槽，在所述第二沟槽内填充第二牺牲层。
[0039]可选的，所述部分去除所述第二介质层，包括：
[0040]在所述第二介质层上形成图形化的第一掩膜层；
[0041]以所述第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述第二介质层，形成第三沟槽；
[0042]所述形成第二掺杂型半导体结构，包括：
[0043]在所述第三沟槽中形成第一子掺杂型半导体结构，在所述第一子掺杂型半导体结构和所述第二介质层的上表面形成第二子掺杂型半导体结构。
[0044]可选的，去除所述牺牲层，并沉积环绕所述第一掺杂型半导体结构和所述第二掺杂型半导体结构的共享栅极结构，包括：
[0045]利用湿法刻蚀工艺去除第一牺牲层和第二牺牲层，以暴露所述第一沟槽和所述第二沟槽；
[0046]在所述第一掺杂型半导体结构的部分表面沉积第一栅介质层；
[0047]在所述第二掺杂型半导体结构的部分表面沉积第二栅介质层；
[0048]沉积共享栅极结构，所述共享栅极结构填充所述第一沟槽及所述第二沟槽，且覆盖所述第二栅介质层上表面。
[0049]可选的，所述在所述第一介质层上形成第一掺杂型半导体结构，包括：
[0050]在所述第一介质层上沿预设方向形成所述第一掺杂型半导体结构，所述第二子掺杂型半导体结构的延伸方向与所述第一掺杂型半导体结构的延伸方向同向。
[0051]可选的，在所述第一介质层上形成第一掺杂型半导体结构之后，所述方法还包括：
[0052]在所述第一掺杂型半导体结构上形成第二掩膜层，所述第二掩膜层暴露出所述第一掺杂型半导体结构的两端；
[0053]通过离子注入工艺在所述第一掺杂型半导体结构延伸方向的两端形成源漏区；
[0054]去除所述第二掩膜层。
[0055]可选的，在所述第一掺杂型半导体结构上形成第二介质层之前，所述方法还包括：
[0056]在所述第一掺杂型半导体结构上形成第三介质层，所述第三介质层用于间隔所述第二掺杂型半导体结构与所述第一掺杂型半导体结构。
[0057]可选的，在形成第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种场效应晶体管结构，其特征在于，包括：衬底；第一介质层，覆盖于所述衬底的上表面；第一掺杂型半导体结构，形成于所述第一介质层的上表面；第二介质层，形成于所述第一掺杂型半导体结构的上表面，所述第二介质层内嵌入有第一子掺杂型半导体结构；第二子掺杂型半导体结构，形成于所述第二介质层的上表面，所述第二子掺杂型半导体结构与所述第一子掺杂型半导体结构连接形成第二掺杂型半导体结构；共享栅极结构，填充于第一介质层和所述第二介质层中，且环绕所述第一掺杂型半导体结构和所述第二掺杂型半导体结构。2.根据权利要求1所述的场效应晶体管结构，其特征在于，还包括：第三介质层，设置于所述第二介质层和所述第一掺杂型半导体结构之间，用于间隔所述第一子掺杂型半导体结构与所述第一掺杂型半导体结构。3.根据权利要求1或2所述的场效应晶体管结构，其特征在于，所述第一子掺杂型半导体结构至少有两个，在所述第二子掺杂型半导体结构延伸方向上，两个所述第一子掺杂型半导体结构位于所述共享栅极结构的两侧。4.根据权利要求1所述的场效应晶体管结构，其特征在于，还包括：第一栅介质层，设置于所述第一掺杂型半导体结构部分表面；第二栅介质层，设置于所述第二掺杂型半导体结构部分表面；所述共享栅极结构与所述第一栅介质层接触以环绕所述第一掺杂型半导体结构；所述共享栅极结构与所述第二栅介质层接触以环绕所述第二掺杂型半导体结构。5.根据权利要求1所述的场效应晶体管结构，其特征在于，所述第一介质层上形成有第一沟槽，部分所述共享栅极结构填充于所述第一沟槽内。6.根据权利要求5所述的场效应晶体管结构，其特征在于，所述第二介质层上形成有第二沟槽和第三沟槽，部分所述共享栅极结构填充于所述第二沟槽内，所述第一子掺杂型半导体结构填充于所述第三沟槽内。7.根据权利要求1所述的场效应晶体管结构，其特征在于，所述共享栅极结构和所述衬底之间设置有第三栅介质层。8.根据权利要求1所述的场效应晶体管结构，其特征在于，在所述第一掺杂型半导体结构延伸方向上，所述第二介质层的长度小于所述第一掺杂型半导体结构的长度，以漏出所述第一掺杂型半导体结构两端的上表面；在所述第二掺杂型半导体结构延伸方向上，所述共享栅极结构的长度小于所述第二子掺杂型半导体结构的长度，以漏出所述第二子掺杂型半导体结构两端的上表面。9.根据权利要求4所述的场效应晶体管结构，其特征在于，还包括：绝缘介质层，形成于所述第二介质层的侧壁、所述第二栅介质层的侧壁、所述第二掺杂型半导体结构的侧壁以及所述共享栅极结构的侧壁。10.一种场效应晶体管结构的制作方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底上依次形成第一介质层、第一掺杂型半导体结构以及第二介质层，所述第
一介质层和所述第二介质层中形成有牺牲层；部分去除所述第二介质层；形成第二掺杂型半导体结构，所述第二掺杂型半导体结构包括第一子掺杂型半导体结构和第二子掺杂型半导体结构，所述第一子掺杂型半导体结构嵌入于所述第二介质层中；去除所述牺牲层，并沉积环绕所述第一掺杂型半导体结构和所述第二掺杂型半...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨彬，张丽霞，朱丽，朱煜寒，钱龙，应战，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：