[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610006680.7
• 申請(qǐng)日: 2016-01-06
• 公開（公告）號(hào): CN106952807B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高長(zhǎng)城;陳其道;張京晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國(guó)際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/28
• 分類號(hào): H01L21/28;H01L29/423;H01L27/11517
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 高靜;吳敏

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

提供襯底；

在所述襯底上形成柵介質(zhì)層；

在所述柵介質(zhì)層上形成柵極層；

形成覆蓋所述柵極層的無(wú)定型層，其中，所述無(wú)定型層完全覆蓋后續(xù)形成的柵極結(jié)構(gòu)的頂部；

在所述無(wú)定型層上形成覆蓋層，所述覆蓋層的材料為無(wú)定型硅；

圖形化所述柵極層、無(wú)定型層和覆蓋層，形成柵極結(jié)構(gòu)，包括：在所述柵極層上形成圖形化的光刻膠；以所述光刻膠為掩膜刻蝕所述柵極層、無(wú)定型層和覆蓋層，形成柵極結(jié)構(gòu)；通過(guò)灰化去除所述光刻膠；

通過(guò)清洗劑進(jìn)行清洗，去除光刻膠經(jīng)灰化工藝后形成的殘余物，其中，所述柵極結(jié)構(gòu)的頂部具有無(wú)定型層，所述無(wú)定型層為非晶態(tài)的硅鍺層，不具有晶界，能夠阻擋清洗劑進(jìn)入所述柵極結(jié)構(gòu)的晶界處，避免所述清洗劑在晶界處反應(yīng)使得晶界擴(kuò)大，同時(shí)還能夠阻擋所述清洗劑穿過(guò)柵極結(jié)構(gòu)到達(dá)柵介質(zhì)層，避免柵介質(zhì)層中出現(xiàn)孔洞。

2.如權(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，所述無(wú)定型層的厚度為40-50埃。

3.如權(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，形成覆蓋所述柵極層的無(wú)定型層的步驟包括：對(duì)所述柵極層進(jìn)行離子注入，形成所述無(wú)定型層。

4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述柵極層的材料為多晶硅；

對(duì)所述柵極層進(jìn)行離子注入的步驟中，對(duì)所述柵極層進(jìn)行鍺離子注入，形成非晶態(tài)的硅鍺層。

5.如權(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，所述覆蓋層的厚度為90-110埃。

6.如權(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，在所述無(wú)定型層上形成覆蓋層的方法為低溫?cái)U(kuò)散工藝，所述低溫?cái)U(kuò)散工藝中反應(yīng)溫度小于530攝氏度。

7.如權(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，在所述柵介質(zhì)層上形成柵極層的步驟中，所述柵極層的厚度為180-220埃。

8.如權(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，所述形成方法還包括：在圖形化所述柵極層和無(wú)定型層，形成柵極結(jié)構(gòu)的步驟之后，通過(guò)氫氟酸對(duì)所述柵極結(jié)構(gòu)進(jìn)行清洗。

9.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

襯底；

位于所述襯底上的柵極結(jié)構(gòu)；所述柵極結(jié)構(gòu)包括：

位于襯底上的柵介質(zhì)層；

位于所述柵介質(zhì)層上的柵極層；

位于所述柵極層上的無(wú)定型層，位于所述無(wú)定型層上的覆蓋層，所述覆蓋層的材料為無(wú)定型硅，無(wú)定型硅中硅原子呈無(wú)序排列，無(wú)定型硅中無(wú)晶界，能夠減少無(wú)定型層中注入離子的擴(kuò)散，延長(zhǎng)無(wú)定型層的壽命，其中，所述無(wú)定型層為非晶態(tài)的硅鍺層。

10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述無(wú)定型層的厚度為40-50埃。

11.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述覆蓋層的厚度為90-110埃。

12.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述柵極層的厚度為130-180埃。