半导体结构及其制备方法技术

本公开提供一种半导体结构及其制备方法。该半导体结构包含一半导体基底，具有由隔离结构定义的有源区。该半导体结构包含沟槽，穿过有源区和隔离结构。该半导体基底的有源区包括鳍式结构，设置于沟槽中。该鳍式结构包括沿沟槽的第一侧壁向上延伸的第一突起。槽的第一侧壁向上延伸的第一突起。槽的第一侧壁向上延伸的第一突起。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其制备方法
[0001]本专利技术主张美国第17/554,813号及第17/554,102号专利申请案的优先权(即优先权日为“2021年12月17日”)，其内容以全文引用的方式并入本文中。


[0002]本公开涉及一种半导体结构，尤其涉及一种具有鳍式结构的半导体结构。

技术介绍

[0003]随着电子工业的快速增长，半导体元件的发展实现了高性能和小型化。由于半导体元件，如动态随机存取存储器(DRAM)元件尺寸的缩小，可能会出现短通道效应(short channel effect)。为了处理此类问题，提出一种埋入式通道阵列晶体管(buried
‑
channel array transistor，BCAT)元件。
[0004]然而，尽管BCAT元件的凹陷通道改善了短通道效应，但BCAT元件另存在其他问题，如临界电压(threshold voltage，Vth)下降和电流泄漏，对半导体元件的性能和稳定性造成不利的影响。
[0005]上文的“现有技术”说明仅提供
技术介绍
，并未承认上文的“现有技术”说明公开本公开的标的，不构成本公开的现有技术，且上文的“现有技术”的任何说明均不应作为本专利技术的任一部分。

技术实现思路

[0006]本公开的一个实施例提供一种半导体结构，包括一半导体基底。该半导体基底具有由一隔离结构定义的一有源区。一沟槽穿过该有源区和该隔离结构。该半导体基底的该有源区包括在该沟槽中的一鳍式结构。该鳍式结构包括沿该沟槽的一第一侧壁向上延伸的一第一突起。
[0007]本公开的另一个实施例提供一种半导体结构，包括一半导体基底以及一导电元件。该半导体基底具有包括一鳍式结构的一有源区。该鳍式结构包括一主体部分和一第一锥形部分。该第一锥形部分从该主体部分的一上表面突出。该导电元件设置在该主体部分和该鳍式结构的该第一锥形部分上。
[0008]本公开的另一个实施例提供一种半导体结构的制备方法。该制备方法包括提供一半导体基底，具有一有源区。该制备方法还包括去除该半导体基底的该有源区的一部分，以形成一沟槽和一初始鳍式结构。该制备方法还包括去除该初始鳍式结构的一部分以形成一鳍式结构，该鳍式结构包括沿该沟槽的一第一侧壁向上延伸的一第一突起。
[0009]在设计包括沿沟槽侧壁向上延伸的突起的鳍式结构时，该突起可提供鳍式结构的延伸部分，该延伸部分可被导电元件进一步覆盖。由于电场在沟槽侧壁附近(即掺杂区或单元晶体管的源极/或漏极区的位置)相对较高，由导电元件覆盖的突起可以增加导电元件(即栅极控制区)所覆盖的面积。因此，可以产生额外的栅极控制区域，并且可以改善对半导体结构(即晶体管)通道的栅极控制。
[0010]上文已相当广泛地概述本公开的技术特征及优点，以使下文的本公开详细描述得以获得较佳了解。构成本公开的权利要求标的的其它技术特征及优点将描述于下文。本公开所属
中技术人员应了解，可相当容易地利用下文公开的概念与特定实施例可作为修改或设计其它结构或工艺而实现与本公开相同的目的。本公开所属
中技术人员亦应了解，这类等效建构无法脱离随附的权利要求所界定的本公开的精神和范围。
附图说明
[0011]参阅实施方式与权利要求合并考虑附图时，可得以更全面了解本专利技术的公开内容，附图中相同的元件符号指相同的元件。
[0012]图1A是俯视图，例示本公开一些实施例的半导体结构。
[0013]图1B是剖视图，例示本公开一些实施例的半导体结构。
[0014]图1C是三维视图，例示本公开一些实施例的半导体结构。
[0015]图1D是透视图，例示本公开一些实施例的半导体结构的一部分。
[0016]图2A和图2B例示本公开一些实施例的半导体结构的制备方法的一个阶段。
[0017]图3A和图3B例示本公开一些实施例的半导体结构的制备方法的一个阶段。
[0018]图4A和图4B例示本公开一些实施例的半导体结构的制备方法的一个阶段。
[0019]图5A和图5B例示本公开一些实施例的半导体结构的制备方法的一个阶段。
[0020]图6A和图6B例示本公开一些实施例的半导体结构的制备方法的一个阶段。
[0021]图7A和图7B例示本公开一些实施例的半导体结构的制备方法的一个阶段。
[0022]图8A和图8B例示本公开一些实施例的半导体结构的制备方法的一个阶段。
[0023]图9是流程图，例示本公开一些实施例的半导体结构的制备方法。
[0024]附图标记如下：
[0025]1:半导体结构
[0026]1B
‑
1B':线
[0027]1D:部分
[0028]2B
‑
2B':线
[0029]3B
‑
3B':线
[0030]4B
‑
4B':线
[0031]5B
‑
5B':线
[0032]6B
‑
6B':线
[0033]7B
‑
7B':线
[0034]10:半导体基底
[0035]10A:有源区
[0036]20:隔离结构
[0037]30:沟槽
[0038]30A:沟槽
[0039]40:导电元件
[0040]50:介电层
[0041]90:制备方法
[0042]100:鳍式结构
[0043]100A:初始鳍式结构
[0044]100A1:上表面
[0045]100A2:侧面
[0046]110:突起
[0047]111:斜面
[0048]112:斜面
[0049]113:斜面
[0050]120:主体部分
[0051]121:上表面
[0052]122:斜面
[0053]123:斜面
[0054]124:底面
[0055]130:突起
[0056]131:斜面
[0057]132:斜面
[0058]133:斜面
[0059]201:上表面
[0060]301:侧壁
[0061]302:侧壁
[0062]303:底面
[0063]PR:图案化光刻胶层
[0064]S91:操作
[0065]S92:操作
[0066]S93:操作
[0067]T1:深度
[0068]T2:距离
[0069]T3:厚度
[0070]T4:厚度
[0071]T5:厚度
[0072]T6:距离
[0073]W1:宽度
[0074]W2:宽度
[0075]W3:长度
[0076]W4:长度
[0077]X:方向
[0078]Y:方向
[0079]Z:方向
具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，包括：一半导体基底，具有由一隔离结构定义的一有源区，以及穿过该有源区和该隔离结构的一沟槽；其中该半导体基底的该有源区包括在沟槽中的一鳍式结构，并且该鳍式结构包括沿该沟槽的一第一侧壁向上延伸的一第一突起。2.如权利要求1所述的半导体结构，其中该鳍式结构还包括：一主体部分，与该第一突起相连，并且该第一突起从该主体部分的一上表面突出。3.如权利要求2所述的半导体结构，其中该主体部分具有与该上表面相对的一底面，并且该上表面的一面积小于该底面的一面积。4.如权利要求2所述的半导体结构，其中该主体部分具有一斜面，从该上表面延伸至该沟槽的一底面。5.如权利要求4所述的半导体结构，其中该第一突起具有一第一斜面，与该主体部分的该上表面相连，和一第二斜面，与该主体部分的该斜面相连。6.如权利要求2所述的半导体结构，其中该沟槽沿一第一方向具有一第一宽度，该主体部分的该上表面沿该第一方向具有一第二宽度，并且该第二宽度与该第一宽度的比率等于或超过0.5。7.如权利要求1所述的半导体结构，其中该鳍式结构的该第一突起具有一锥形的形状。8.如权利要求1所述的半导体结构，其中该鳍式结构还包括：一第二突起，沿与该沟槽的该第一侧壁相对的一第二侧壁延伸。9.如权利要求1所述的半导体结构，还包括：一导电元件，设置在该沟槽中的该鳍式结构的该第一突起上。10.如权利要求9所述的半导体结构，还包括：一介电层，设置在该导电元件和该鳍式结构的该第一突起之间。11.一种半导体结构，包括：一半导体基底，具有包括一鳍式结构的一有源区，该鳍式结构包括：一主体部分；以及一第一锥形部分，从该主体部分的一上表面突出；以及一导电元件，设置在该主体部分和该鳍式结构的该第一锥形部分上。12.如权利要求11所述的半导体结构，其中一沟槽穿过该有源区，并且该鳍式结构位于该沟槽中。13.如权利要求12所述的半导体结构，还包括：一隔离结构，定义该有源区，其中该沟槽更穿过该隔离结构。14.如权利要求13所述的半导体结构，其中该沟槽中的该隔离结构的一部分具有一上表面，并且该鳍式结构的该主体部分具有一斜面，从该主体部分的该上表面延伸至该沟槽中的该隔离结构的该上表面。15.如权利要求11所述的半导体结构，还包括：一介电层，设置在该导电元件和该鳍式结构的该第一锥形部分之间。16.如权利要求15所述的半导体结构，其中该第一锥形部分包括与该主体部分相连的多个斜面。
17.如权利要求16所述的半导体结构，其中该介电层共形地形成在该第一锥形部分的该多个斜面上。18.如权利要求11所述的半导体结构，其中该第一锥形部分包括与该主体部分相连的多个斜面，并且该导电元件共形地形成在该第一锥形部分的该多个斜面上。19.如权利要求11所述的半导体结构，其中该鳍式结构的该主体部分具有一第一斜面和一第二斜面，从该主体部分的该上表面延伸至该主体部分的一底面。20.如权利要求19所述的半导体结构，其中该导电元件共形地形成在该主体部分的该第一斜面和该第二斜面上。21.一种半导体结构的制备方法，包括：提供一半导体基底，具有一有源区；在该有源区中形成一鳍式结构，该鳍式结构包括：一主体部分；以及一第一锥形部分，从该主体部分的一上表面突出；以及在该鳍式结构的该主体部分和该第一锥形部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡镇宇，
申请(专利权)人：南亚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：