[發明專利]半導體結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201710131028.2
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN108573862B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 韓秋華
• 申請（專利權）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: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L29/423;H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底上具有器件結構，所述器件結構包括初始側墻結構；

在所述基底、器件結構以及初始側墻結構的頂部表面形成初始第一介質層；

平坦化所述初始第一介質層，直至暴露出初始側墻結構的頂部表面，形成第一介質層；

去除部分初始側墻結構形成側墻結構，所述側墻結構的頂部表面低于或者齊平于所述第一介質層頂部表面的最低點；

形成所述側墻結構之后，對部分所述第一介質層進行密實化處理形成初始第二介質層，所述初始第二介質層的底部表面低于所述側墻結構的頂部表面，且所述初始第二介質層的密度大于所述第一介質層的密度；

形成所述初始第二介質層之后，去除器件結構形成開口結構；

在所述開口結構內以及初始第二介質層上形成材料層；

平坦化所述材料層以及初始第二介質層直至暴露出側墻結構的頂部表面，形成柵極結構和第二介質層。

2.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述基底包括：第一區和第二區。

3.如權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述器件結構包括位于所述第一區的第一偽柵極結構以及位于所述第二區的第二偽柵極結構；所述第一偽柵極結構包括：第一偽柵介質層以及位于所述第一偽柵介質層上的第一偽柵極層；所述第二偽柵極結構包括：第二偽柵介質層以及位于所述第二偽柵介質層上的第二偽柵極層。

4.如權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一偽柵極結構沿溝道長度方向的尺寸小于第二偽柵極結構沿溝道長度方向的尺寸。

5.如權利要求4所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一偽柵極層的頂部表面具有第一掩膜層；所述第二偽柵極層的頂部表面具有第二掩膜層；所述第一掩膜層厚度較第二掩膜層厚度薄。

6.如權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述初始側墻結構包括初始第一側墻和初始第二側墻，所述初始第一側墻位于所述第一偽柵介質層和第一偽柵極層的側壁，所述初始第二側墻位于所述第二偽柵介質層和第二偽柵極層的側壁。

7.如權利要求5所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，平坦化所述初始第一介質層的過程中，還包括：去除第一掩膜層和第二掩膜層。

8.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述初始第一介質層的材料包括：氧化硅。

9.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述初始第一介質層的形成工藝包括：流體化學氣相沉積工藝。

10.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，平坦化所述初始第一介質層的工藝包括：化學機械研磨工藝。

11.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，去除部分初始側墻結構的工藝包括：各向 同性干法刻蝕工藝或濕法刻蝕工藝。

12.如權利要求11所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述各向 同性干法刻蝕工藝的工藝參數包括：刻蝕氣體包括：CH₃F、CH₂F₂和O₂，其中，CH₃F的流量為：10標準毫升/分鐘～500標準毫升/分鐘，CH₂F₂的流量為：10標準毫升/分鐘～200標準毫升/分鐘，O₂的流量為：10標準毫升/分鐘～300標準毫升/分鐘，壓力為：2毫托～50毫托，功率：100瓦～200瓦。

13.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述初始側墻結構沿垂直于所述基底頂部表面的方向上的去除量為：3納米～10納米。