[发明专利]半导体结构及其形成方法在审

专利信息
申请号: 201710622851.3 申请日: 2017-07-27
公开(公告)号: CN109309088A 公开(公告)日: 2019-02-05
发明(设计)人: 李勇 申请(专利权)人: 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路新技术研发(上海)有限公司
主分类号: H01L27/088 分类号: H01L27/088;H01L21/8234;H01L29/78;H01L21/336
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 吴敏
地址: 201203 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 基底 周边区 伪栅结构 栅氧化层 核心区 开口 去除 层间介质层 伪栅电极层 牺牲层 半导体结构 高k栅介质层 厚度均一性 开口侧壁 介质层 侧壁 损伤
【权利要求书】:

1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:

提供基底,所述基底包括核心区和周边区;

在所述基底上形成伪栅结构,所述伪栅结构包括栅氧化层以及位于所述栅氧化层上的伪栅电极层;

在所述伪栅结构露出的基底上形成层间介质层,所述层间介质层露出所述伪栅结构的顶部;

去除所述核心区的伪栅结构,在所述核心区的层间介质层内形成露出所述基底的第一开口;

在所述第一开口露出的基底上形成牺牲层,所述牺牲层还覆盖所述第一开口侧壁、所述层间介质层顶部、以及所述周边区的伪栅结构顶部;

形成所述牺牲层后,去除所述周边区的伪栅电极层,在所述周边区的层间介质层内形成第二开口;

形成所述第二开口后,去除所述牺牲层;

去除所述牺牲层后,在所述第一开口底部和侧壁、所述第二开口侧壁以及所述第二开口中的栅氧化层上形成高k栅介质层;

形成所述牺牲层后,去除所述周边区的伪栅电极层之前,在所述第一开口中填充第二光刻胶层,所述第二光刻胶层覆盖所述牺牲层;

在所述第一开口中填充第二光刻胶层后,去除所述周边区的伪栅电极层之前,对所述基底进行清洗处理以去除所述周边区伪栅电极层顶部的牺牲层;

去除其余牺牲层之前,对所述第二光刻胶层进行曝光处理,并采用氢氧化铵溶液对所述基底进行清洗处理以去除所述第二光刻胶层和所述周边的伪栅电极层。

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,去除所述核心区的伪栅结构的步骤包括:在所述周边区的伪栅结构上形成第一光刻胶层;

以所述第一光刻胶层为掩膜,刻蚀去除所述核心区的伪栅电极层;

刻蚀去除所述核心区的伪栅电极层后,去除所述第一光刻胶层;

去除所述第一光刻胶层后,去除所述核心区的栅氧化层。

3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,去除所述第一光刻胶层的工艺为灰化和湿法去胶相结合的工艺;

或者,

去除所述第一光刻胶层的工艺为湿法刻蚀工艺,所述湿法刻蚀工艺所采用的刻蚀溶液为硫酸和双氧水的混合溶液。

4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述牺牲层的材料为氧化硅或氮氧化硅。

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,所述牺牲层的厚度为至

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,形成所述牺牲层的工艺为为原子层沉积工艺、低温氧化工艺或化学气相沉积工艺。

7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述牺牲层的材料为氧化硅;去除所述牺牲层的工艺为湿法刻蚀工艺,所述湿法刻蚀工艺所采用的刻蚀溶液为氢氟酸溶液。

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,所述栅氧化层的材料包括氧化硅;

形成所述栅氧化层的步骤包括:在所述基底上形成氧化材料层;对所述氧化材料层进行等离子体氮化工艺;在所述等离子体氮化工艺后,对所述氧化材料层进行氮化后退火工艺。

9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述伪栅电极层的材料为多晶硅;去除所述周边区的伪栅电极层的工艺为湿法刻蚀工艺,所述湿法刻蚀工艺所采用的刻蚀溶液为四甲基氢氧化氨溶液。

10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述基底包括衬底以及位于所述衬底上分立的鳍部;

在所述基底上形成伪栅结构之前,还包括步骤:在所述衬底上形成隔离结构,所述隔离结构的顶部低于所述鳍部顶部。

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