[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410308794.8
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN105448702B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 阮炯明;張冬平
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 應(yīng)戰(zhàn);駱蘇華

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底上形成有覆蓋部分基底的第一材料層、覆蓋至少部分基底表面以及第一材料層側(cè)壁表面的第二材料層、位于所述第二材料層表面的第三材料層，所述第三材料層的表面與第一材料層表面齊平；

在所述第一材料層、第二材料層和第三材料層表面形成具有第一開口的掩膜層，所述第一開口暴露出第一材料層表面以及覆蓋第一材料層側(cè)壁的第二材料層的部分表面；

沿所述第一開口刻蝕部分厚度的第一材料層和第二材料層，所述第二材料層的刻蝕速率大于第一材料層的刻蝕速率；

刻蝕所述掩膜層，使第一開口的寬度增加，形成第二開口，所述第二開口完全暴露出剩余的第一材料層和所述第一材料層側(cè)壁表面的第二材料層；

沿所述第二開口刻蝕剩余的第一材料層和第二材料層至基底表面，形成凹槽，刻蝕部分厚度的第一材料層和第二材料層后第一材料層和第二材料層的厚度差異可以彌補刻蝕速率差異，使所述凹槽兩側(cè)的第三材料層和第二材料層的側(cè)壁齊平。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一開口暴露出的第二材料層的表面寬度為第一材料層側(cè)壁表面的第二材料層的總厚度的2/5～3/5。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一開口暴露出的第二材料層的表面寬度為

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，沿第一開口刻蝕部分厚度的第一材料層和第二材料層之后，刻蝕后的第一材料層的厚度為刻蝕前的第一材料層厚度的1/2～7/10。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，沿第一開口刻蝕部分厚度的第一材料層和第二材料層之后，刻蝕后的部分第二材料層的厚度為刻蝕前的第二材料層厚度的3/10～1/2。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一材料層的材料與第二材料層的材料不同。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一材料層的材料為SiGe，第二材料層的材料為Ge。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，采用干法刻蝕工藝刻蝕所述第一材料層和第二材料層。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述干法刻蝕工藝采用HBr和Cl₂的混合氣體作為刻蝕氣體，O₂作為緩沖氣體，其中HBr的流量為135sccm～165sccm，Cl₂的流量為100sccm～140sccm，O₂的流量為5sccm～15sccm，壓強為5mTorr～15mTorr，功率為450W～550W，溫度為50℃～80℃，偏置電壓為225V～250V。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述掩膜層的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或無定形碳。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述掩膜層的方法包括：在所述第一材料層、第二材料層和第三材料層表面形成掩膜材料層；在所述掩膜材料層表面形成第一圖形化光刻膠層；以所述第一圖形化光刻膠層為掩膜，刻蝕所述掩膜材料層，形成具有第一開口的掩膜層；去除所述第一圖形化光刻膠層。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述第二開口的方法包括：在所述掩膜層表面形成第二圖形化光刻膠層，所述第二圖形化光刻膠層暴露出第一材料層及所述第一材料層側(cè)壁上的第二材料層表面的部分掩膜層；以所述第二圖形化光刻膠層為掩膜，刻蝕所述掩膜層，形成第二開口。