[发明专利]半导体结构及其形成方法有效

专利信息
申请号: 201710735293.1 申请日: 2017-08-24
公开(公告)号: CN109427664B 公开(公告)日: 2021-08-06
发明(设计)人: 张焕云;吴健 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: H01L21/8234 分类号: H01L21/8234;H01L21/336;H01L27/088
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: 半导体 结构 及其 形成 方法
【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,所述基底包括衬底以及位于所述衬底上分立的鳍部,所述基底上形成有层间介质层,所述层间介质层内形成有露出部分所述基底的栅极开口,所述栅极开口侧壁上形成有侧墙;所述栅极开口垂直于鳍部延伸方向;

形成所述栅极开口后,对远离所述基底一侧的部分高度的所述侧墙侧壁进行减薄处理,且未进行所述减薄处理的侧墙的顶部至多与所述鳍部顶部齐平,在所述减薄处理后,远离所述基底一侧的高度的所述侧墙仍有保留,沿垂直于所述侧墙侧壁的方向上,所述侧墙远离所述基底一侧的厚度小于靠近所述基底一侧的厚度,且所述侧墙朝向所述栅极开口的侧壁呈单层阶梯状;

在所述减薄处理后,在所述栅极开口的底部和侧壁形成栅介质层;

在所述栅极开口的底部和侧壁的栅介质层上形成无定型硅层;

形成所述无定型硅层后,对所述基底进行退火处理;

在所述退火处理后,去除所述无定型硅层,并形成金属栅极结构。

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,未进行所述减薄处理的侧墙的顶部低于所述鳍部的顶部,且未进行所述减薄处理的侧墙顶部与所述鳍部顶部的高度差小于或等于

3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在所述减薄处理之前,沿垂直于所述侧墙侧壁的方向上,所述侧墙的厚度为至

在所述减薄处理后,沿垂直于所述侧墙侧壁的方向上,远离所述基底一侧的剩余侧墙的厚度小于或等于

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,所述减薄处理所采用的工艺为干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺。

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,所述侧墙的材料为氮化硅,所述减薄处理所采用的工艺为干法刻蚀工艺;

所述干法刻蚀工艺的参数包括:刻蚀气体为HBr、HCl和CF4中的一种或多种气体,载气为Ar或N2,刻蚀气体的气体流量为20sccm至50sccm,压强为2.5mTorr至7.8mTorr。

6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述栅极开口露出的鳍部表面还形成有栅氧化层:

采用无掩膜刻蚀的方式进行所述干法刻蚀工艺。

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,所述退火处理的工艺为尖峰退火处理,或者为激光退火处理,或者包括依次进行的尖峰退火处理和激光退火处理。

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,去除所述无定型硅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铵溶液或氨水,刻蚀溶液的温度为25℃至75℃。

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,形成所述层间介质层、栅极开口和侧墙的步骤包括:

形成横跨所述鳍部的伪栅层,所述伪栅层覆盖所述鳍部的部分顶部和部分侧壁;

在所述伪栅层的侧壁上形成侧墙;

形成所述侧墙后,在所述伪栅层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层顶部;

去除所述伪栅层,在所述层间介质层内形成露出部分所述基底的栅极开口。

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