半导体结构及其形成方法与流程

本公开涉及半导体，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术：

1、随着动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)的不断微缩，dram基本单元特征尺寸也不断微缩，晶体管的关态泄露电流愈难控制，采用铟镓锌氧化物(indium gallium zinc oxide，igzo)材料代替传统单晶硅作为沟道结构可极大程度降低晶体管的关态泄漏电流。

2、然而，由于氧化物非晶材料具有无法兼容类金属硅化物工艺的特性，即igzo晶体管无法实现金属硅化物工艺，使得源漏极的接触电阻较大，影响igzo晶体管的性能。另外，随着igzo晶体管沟道长度的缩小，igzo晶体管源漏极延展区电阻的占比逐渐增大，制约着igzo晶体管性能的进一步提升。

技术实现思路

1、本公开实施例提供了一种半导体结构及其形成方法。

2、第一方面，本公开实施例提供了一种半导体结构，包括：

3、基底；

4、位于所述基底的表面的有源结构；所述有源结构包括沿第一方向依次排列的第一源漏极、第一源漏延展区、沟道结构、第二源漏延展区和第二源漏极；

5、位于所述第一源漏极和所述第一源漏延展区表面的第一接触结构；

6、位于所述第二源漏极和所述第二源漏延展区表面的第二接触结构；

7、所述有源结构的材料为igzo，所述第一方向为所述基底所在平面内的任意一个方向。

8、在一些实施例中，还包括：位于所述沟道结构表面的栅极结构；

9、所述第一接触结构和所述第二接触结构还分别覆盖所述栅极结构的两个侧壁。

10、在一些实施例中，所述栅极结构包括位于所述沟道结构表面的u型栅极氧化层以及位于所述u型栅极氧化层开口内的栅极金属层；

11、其中，所述u型栅极氧化层包括沿所述第一方向延伸的一个水平部以及沿第二方向延伸的两个竖直部；所述第一接触结构和所述第二接触结构分别覆盖两个所述竖直部的侧壁；所述第二方向与所述基底所在平面相交。

12、在一些实施例中，所述栅极结构包括位于所述沟道结构表面的栅极氧化层、位于所述栅极氧化层表面的栅极金属层，以及位于所述栅极金属层两个侧壁的侧墙层；

13、所述第一接触结构和所述第二接触结构分别覆盖两个所述侧墙层的侧壁。

14、在一些实施例中，所述第一接触结构包括第一缓冲层和位于所述第一缓冲层表面的第一金属层；

15、所述第二接触结构包括第二缓冲层和位于所述第二缓冲层表面的第二金属层。

16、在一些实施例中，所述u型栅极氧化层的厚度小于10纳米。

17、第二方面，本公开实施例提供了一种半导体结构的形成方法，包括：

18、提供基底；

19、形成位于所述基底的表面的有源结构；所述有源结构包括沿第一方向依次排列的第一源漏极、第一源漏延展区、沟道结构、第二源漏延展区和第二源漏极；

20、形成位于所述第一源漏极和所述第一源漏延展区表面的第一接触结构；

21、形成位于所述第二源漏极和所述第二源漏延展区表面的第二接触结构；

22、其中，所述有源结构的材料为igzo，所述第一方向为所述基底所在平面内的任意一个方向。

23、在一些实施例中，所述方法还包括：

24、形成位于所述沟道结构表面的栅极结构，所述第一接触结构和所述第二接触结构还分别覆盖所述栅极结构的两个侧壁。

25、在一些实施例中，形成所述第一接触结构、所述第二接触结构和所述栅极结构，包括：

26、在所述沟道结构的表面形成牺牲结构；

27、在所述第一源漏极表面、所述第一源漏延展区表面和所述牺牲结构的一个侧壁上依次形成第一缓冲层和第一金属层，以形成所述第一接触结构；

28、在所述第二源漏极表面、所述第二源漏延展区表面和所述牺牲结构另一个侧壁上依次形成第二缓冲层和第二金属层，以形成所述第二接触结构；

29、去除所述牺牲结构，形成刻蚀凹槽；

30、在所述刻蚀凹槽中形成u型栅极氧化层以及位于所述u型栅极氧化层开口内的栅极金属层，以形成所述栅极结构。

31、在一些实施例中，形成所述第一接触结构、所述第二接触结构和所述栅极结构，包括：

32、在所述沟道结构表面依次形成栅极氧化层和栅极金属层；

33、在所述栅极金属层两个侧壁形成侧墙层，以形成所述栅极结构；

34、在所述第一源漏极表面、所述第一源漏延展区表面和与所述第一源漏延展区相接的所述侧墙层的侧壁上依次形成第一缓冲层和第一金属层，以形成所述第一接触结构；

35、在所述第二源漏极表面、所述第二源漏延展区表面和与所述第二源漏延展区相接的所述侧墙层的侧壁上依次形成第二缓冲层和第二金属层，以形成所述第二接触结构。

36、本公开实施例提供了一种半导体结构及其形成方法，其中，半导体结构包括：基底；位于基底的表面的有源结构；有源结构包括沿第一方向依次排列的第一源漏极、第一源漏延展区、沟道结构、第二源漏延展区和第二源漏极；位于第一源漏极和第一源漏延展区表面的第一接触结构；位于第二源漏极和第二源漏延展区表面的第二接触结构；有源结构的材料为igzo。由于第一接触结构和第二接触结构分别覆盖第一源漏极和第二源漏极的表面，因此，可以通过第一接触结构和第二接触结构分别增大第一源漏极和第二源漏极的接触面积，降低第一源漏极和第二源漏极的接触电阻；另外，由于第一接触结构和第二接触结构还分别覆盖第一源漏延展区和第二源漏延展区的表面，可以使得第一源漏极和第二源漏极分别通过第一接触结构和第二接触结构进行延伸，实现降低第一源漏延展区和第二源漏延展区的电阻，从而提高晶体管性能的影响。

技术特征：

1.一种半导体结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括：位于所述沟道结构表面的栅极结构；

3.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述栅极结构包括位于所述沟道结构表面的栅极氧化层、位于所述栅极氧化层表面的栅极金属层，以及位于所述栅极金属层两个侧壁的侧墙层；

5.根据权利要求1-4中任一项所述的半导体结构，其特征在于，

6.根据权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，

7.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，形成所述第一接触结构、所述第二接触结构和所述栅极结构，包括：

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，形成所述第一接触结构、所述第二接触结构和所述栅极结构，包括：

技术总结本公开实施例提供了一种半导体结构及其形成方法；其中，半导体结构包括：基底；位于所述基底的表面的有源结构；所述有源结构包括沿第一方向依次排列的第一源漏极、第一源漏延展区、沟道结构、第二源漏延展区和第二源漏极；位于所述第一源漏极和所述第一源漏延展区表面的第一接触结构；位于所述第二源漏极和所述第二源漏延展区表面的第二接触结构；所述有源结构的材料为IGZO，所述第一方向为所述基底所在平面内的任意一个方向。技术研发人员：徐开朗,杨远程受保护的技术使用者：长江先进存储产业创新中心有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25