半导体结构及其制作方法技术

本申请提供一种半导体结构及其制作方法，涉及半导体技术领域，用于解决半导体结构的性能较差技术问题，该制作方法包括：提供衬底，衬底包括依次层叠设置的第一半导体材料层、硅锗化合物层和第二半导体材料层；在衬底内形成沿第一方向延伸的第一沟槽和沿第二方向延伸的第二沟槽，第一沟槽和第二沟槽将衬底分隔成多个间隔设置的柱状结构；对柱状结构进行掺杂，硅锗化合物层形成沟道区；在每个柱状结构的外周面上形成介质层，以及位于介质层的外周面上形成栅极，栅极与至少部分沟道区相对。利用硅锗化合物层形成沟道区，可以提高沟道区中的电子迁移率，并改善短沟道效应，提高半导体结构的性能。的性能。的性能。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其制作方法


[0001]本申请涉及半导体
，尤其涉及一种半导体结构及其制作方法。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的发展，半导体结构的集成度要求不断提高。一方面，可以通过改善半导体结构，提高半导体结构的集成度。例如，动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory，简称DRAM)中通常包括多个存储单元，每个存储单元包括晶体管和电容器，电容器存储数据信息，晶体管控制电容器中的数据信息的读写。通过改善存储单元的拓扑结构，例如采用4F2存储单元，可以减少存储单元所占的面积，提高存储器的存储密度。另一方面，还可以通过减少半导体结构的特征尺寸，提高半导体结构的集成度，然而，随着导体结构的特征尺寸的缩小，晶体管易产生短沟道效应，导致半导体结构的性能较差。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，本申请实施例提供一种半导体结构及其制作方法，用于提高半导体结构的性能。
[0004]本申请实施例的第一方面提供一种半导体结构的制作方法，其包括：提供衬底，所述衬底包括依次层叠设置的第一半导体材料层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制作方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底包括依次层叠设置的第一半导体材料层、硅锗化合物层和第二半导体材料层；在所述衬底内形成沿第一方向延伸的第一沟槽和沿第二方向延伸的第二沟槽，所述第一沟槽和所述第二沟槽将所述衬底分隔成多个间隔设置的柱状结构，所述柱状结构包括所述第二半导体材料层、所述硅锗化合物层和部分所述第一半导体材料层；对所述柱状结构进行掺杂，使得所述第一半导体材料层和所述第二半导体材料层中的一个形成源区，另一个形成漏区，所述硅锗化合物层形成沟道区；在每个所述柱状结构的外周面上形成介质层，以及位于所述介质层的外周面上形成栅极，所述栅极与至少部分所述沟道区相对。2.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，在所述衬底内形成沿第一方向延伸的第一沟槽和沿第二方向延伸的第二沟槽，所述第一沟槽和所述第二沟槽将所述衬底分隔成多个间隔设置的柱状结构，所述柱状结构包括所述第二半导体材料层、所述硅锗化合物层和部分所述第一半导体材料层的步骤包括：在所述衬底内形成沿所述第一方向延伸的所述第一沟槽，所述第一沟槽贯穿所述第二半导体材料层与所述硅锗化合物层，并延伸至所述第一半导体材料层中；在所述第一沟槽内形成层叠设置的第一绝缘层和牺牲层；刻蚀部分所述衬底和部分所述牺牲层，形成沿所述第二方向延伸的所述第二沟槽，所述第二沟槽暴露所述第一绝缘层。3.根据权利要求2所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述第一绝缘层的顶面低于所述第一半导体材料层的顶面。4.根据权利要求2所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，刻蚀部分所述衬底和部分所述牺牲层，形成沿所述第二方向延伸的所述第二沟槽，所述第二沟槽暴露所述第一绝缘层的步骤之前，还包括：在所述第二半导体材料层上和所述牺牲层上形成第一保护层，所述第一保护层覆盖所述第二半导体材料层和所述牺牲层；刻蚀部分所述衬底和部分所述牺牲层，形成沿所述第二方向延伸的所述第二沟槽，所述第二沟槽暴露所述第一绝缘层的步骤包括：刻蚀所述第一保护层、部分所述衬底和部分所述牺牲层，以形成所述第二沟槽，保留位于所述第二沟槽之间的所述第一保护层。5.根据权利要求2所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，对所述柱状结构进行掺杂，使得所述第一半导体材料层和所述第二半导体材料层中的一个形成源区，另一个形成漏区，所述硅锗化合物层形成沟道区的步骤之后，还包括：利用暴露在所述第二沟槽内的所述第一半导体材料层进行硅化反应，以在相邻的所述第一沟槽之间的所述第一半导体材料层内形成位线，所述位线沿第一方向延伸，且与所述源区或者漏区电连接。6.根据权利要求5所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，利用暴露在所述第二沟槽内的所述第一半导体材料层进行硅化反应，以在相邻的所述第一沟槽之间的所述第一半导体材料层内形成位线，所述位线沿第一方向延伸的步骤之前，还包括：在所述第二沟槽的槽底和侧壁、所述第二半导体材料层上，以及所述牺牲层上形成第
二保护层；去除位于所述第二沟槽的槽底的所述第二保护层，以暴露所述第一半导体材料层。7.根据权利要求6所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，利用暴露在所述第二沟槽内的所述第一半导体材料层进行硅化反应，以在相邻的所述第一沟槽之间的所述第一半导体材料层内形成位线，所述位线沿第一方向延伸的步骤之后，还包括：去除所述第二保护层和剩余的所述牺牲层。8.根据权利要求2
‑
7任一项所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，在每个所述柱状结构的外周面上形成介质层，以及位于所述介质层的外周面上形成栅极，所述栅极与至少部分所述沟道区相对的步骤包括：在所述柱状结构的外周面上形成介质层；在所述第一绝缘层和所述第一半导体材料层上形成层叠设置的第二绝缘层、导电层和第三绝缘层，所述第二绝缘层、所述导电层和所述第三绝缘层填充在形成所述介质层后的所述柱状结构之间；刻蚀所述第三绝缘层和所述导电层，形成沿所述第二方向延伸的第三沟槽，所述第三沟槽位于相邻两排...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵光速，袁盼，吴敏敏，
申请(专利权)人：北京超弦存储器研究院，
类型：发明
国别省市：