[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710020105.7
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN108305850B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓秋華;潘亞武;吳端毅
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L27/088
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;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：

提供基底，所述基底上具有器件結(jié)構(gòu)，所述器件結(jié)構(gòu)的頂部表面具有掩膜結(jié)構(gòu)，所述基底、器件結(jié)構(gòu)和掩膜結(jié)構(gòu)上具有初始第一介質(zhì)層，所述基底包括：第一區(qū)和第二區(qū)，所述器件結(jié)構(gòu)包括第一偽柵極結(jié)構(gòu)和第二偽柵極結(jié)構(gòu)，所述第一偽柵極結(jié)構(gòu)位于所述第一區(qū)內(nèi)，所述第二偽柵極結(jié)構(gòu)位于所述第二區(qū)內(nèi)，所述第一偽柵極結(jié)構(gòu)沿溝道長度方向的尺寸小于第二偽柵極結(jié)構(gòu)沿溝道長度方向的尺寸，所述掩膜結(jié)構(gòu)包括第一掩膜層和第二掩膜層，所述第一掩膜層位于所述第一偽柵極結(jié)構(gòu)的頂部表面，所述第二掩膜層位于所述第二偽柵極結(jié)構(gòu)的頂部表面，且所述第一掩膜層厚度較第二掩膜層厚度薄；

對所述初始第一介質(zhì)層進(jìn)行平坦化直至暴露出第二偽柵結(jié)構(gòu)頂部的第二掩膜層；

平坦化所述初始第一介質(zhì)層之后，去除部分初始第一介質(zhì)層形成第一介質(zhì)層，所述第一介質(zhì)層的頂部表面低于所述器件結(jié)構(gòu)的頂部表面；

在形成第一介質(zhì)層之后，去除所述掩膜結(jié)構(gòu)；

在去除所述掩膜結(jié)構(gòu)之后，在所述第一介質(zhì)層表面和器件結(jié)構(gòu)的頂部表面形成初始第二介質(zhì)層，所述初始第二介質(zhì)層的密度大于初始第一介質(zhì)層的密度；

平坦化所述初始第二介質(zhì)層直至暴露出器件結(jié)構(gòu)頂部表面，形成第二介質(zhì)層。

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，在去除部分初始第一介質(zhì)層形成第一介質(zhì)層之前，還包括：對所述初始第一介質(zhì)層進(jìn)行平坦化直至暴露出第二偽柵極結(jié)構(gòu)的頂部表面。

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，所述初始第一介質(zhì)層的材料包括：氧化硅。

4.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，所述初始第一介質(zhì)層的形成工藝包括：流體化學(xué)氣相沉積工藝。

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，去除部分初始第一介質(zhì)層形成第一介質(zhì)層的工藝包括：SiCoNi工藝；所述SiCoNi工藝的參數(shù)包括：刻蝕氣體包括：NH₃，NF₃和He，其中，NH₃的流量為：300標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘～500標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，NF₃的流量為：10標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘～60標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，He的流量為：200標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘～600標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，壓力為：2毫托～5毫托，功率為：5瓦～30瓦。

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，所述第一介質(zhì)層頂部表面到所述器件結(jié)構(gòu)頂部表面的距離為：100埃～200埃。

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，去除部分初始第一介質(zhì)層形成第一介質(zhì)層的過程中，所述初始第一介質(zhì)層的去除量為：5納米～30納米。

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，所述第一掩膜層和第二掩膜層的材料包括：氮化硅。

9.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，去除所述掩膜結(jié)構(gòu)的工藝包括：干法刻蝕工藝；所述干法刻蝕工藝的工藝參數(shù)包括：刻蝕氣體為：CH₂F₂、CH₃F、O₂，CH₂F₂的流量為：10標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘～100標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，CH₃F的流量為：30標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘～200標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，O₂的流量為：20標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘～300標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，壓力：2毫托～100毫托，功率：100瓦～1000瓦。

10.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，所述初始第二介質(zhì)層的材料包括：氧化硅。