[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>: 201710290190.9
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN108807158B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧浩;徐建華
• 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: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;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，所述基底包括第一區(qū)和第二區(qū)；

在所述基底上形成介質(zhì)層，所述第一區(qū)介質(zhì)層內(nèi)具有第一開口，所述第二區(qū)介質(zhì)層內(nèi)具有第二開口，所述第二開口的深寬比大于第一開口的深寬比；

采用多次原子層沉積步驟在所述第一開口和第二開口的側(cè)壁和底部表面形成功函數(shù)層，每次原子層沉積步驟包括：

在所述第一開口和第二開口內(nèi)形成第一前驅(qū)體膜；

采用第一通氣工藝通入第二前驅(qū)體，部分所述第二前驅(qū)體與所述第一前驅(qū)體膜反應(yīng)，所述第一通氣工藝具有第一通氣時間；

采用第一抽氣工藝去除未與第一前驅(qū)體膜反應(yīng)的第二前驅(qū)體，形成功函數(shù)材料膜，所述第一抽氣工藝具有第一抽氣時間；

在所述多次原子層沉積步驟中，多次第一通氣工藝的第一通氣時間依次減少，多次第一抽氣工藝的第一抽氣時間依次增加。

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，所述功函數(shù)層用于形成NMOS晶體管，所述功函數(shù)層的材料為鈦鋁。

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，所述功函數(shù)層的總厚度為：30埃～70埃。

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，所述功函數(shù)層包括：多層堆疊的功函數(shù)材料膜；所述功函數(shù)材料膜的層數(shù)為：10層～20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，所述第一開口的形成步驟包括：在所述第一區(qū)基底上形成第一偽柵結(jié)構(gòu)；在所述第一偽柵結(jié)構(gòu)兩側(cè)的基底內(nèi)分別形成第一源漏區(qū)；在所述第一區(qū)基底、第一源漏區(qū)上和第一偽柵結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成介質(zhì)層，所述介質(zhì)層的頂部表面暴露出所述第一偽柵結(jié)構(gòu)的頂部表面；去除第一偽柵結(jié)構(gòu)，在所述第一區(qū)介質(zhì)層內(nèi)形成第一開口。

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，所述第二開口的形成步驟包括：在所述第二區(qū)基底上形成第二偽柵結(jié)構(gòu)；在所述第二偽柵結(jié)構(gòu)兩側(cè)的基底內(nèi)分別形成第二源漏區(qū)；在所述第二區(qū)基底、第二源漏區(qū)上和第二偽柵結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成介質(zhì)層，所述介質(zhì)層的頂部表面暴露出所述第二偽柵結(jié)構(gòu)的頂部表面；去除第二偽柵結(jié)構(gòu)，在所述第二區(qū)介質(zhì)層內(nèi)形成第二開口。

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，形成所述功函數(shù)層的過程中，所述多次原子層沉積步驟的次數(shù)為：10次～20次。

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，所述第一前驅(qū)體膜的形成步驟包括：采用第二通氣工藝向第一開口和第二開口內(nèi)通入第一前驅(qū)體，部分所述第一前驅(qū)體吸附于第一開口和第二開口的側(cè)壁和底部表面，所述第二通氣工藝具有第二通氣時間；采用第二抽氣工藝去除未吸附于第一開口和第二開口側(cè)壁和底部的第一前驅(qū)體，形成第一前驅(qū)體膜，所述第二抽氣工藝具有第二抽氣時間。

9.如權(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，所述第二通氣工藝的參數(shù)包括：第一前驅(qū)體包括TiCl₄，第一前驅(qū)體的通入流量為50標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘～150標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，第二通氣時間為5秒～10秒；第二抽氣工藝的參數(shù)包括：第一前驅(qū)體被抽出的流量為2000標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘～4000標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，第二抽氣時間為5秒～15秒。

10.如權(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，形成所述功函數(shù)層的過程中，多次第二通氣工藝相同，多次第二抽氣工藝相同。

11.如權(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，所述多層堆疊的功函數(shù)材料膜包括位于第一開口和第二開口側(cè)壁和底部表面的第一功函數(shù)膜、以及位于第一功函數(shù)膜表面的若干層堆疊的第二功函數(shù)膜；若干層堆疊的第二功函數(shù)膜的層數(shù)為9層～19層。