[發(fā)明專(zhuān)利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710305619.7
• 申請(qǐng)日: 2017-05-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108831862B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜麗娟;趙杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)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(lèi)號(hào): H01L21/77
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/77;H01L27/04
• 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: 吳敏

一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法，形成方法包括：提供基底，包括相鄰的第一器件區(qū)和第二器件區(qū)，第一器件區(qū)和第二器件區(qū)的器件摻雜類(lèi)型不同；在基底上形成第二器件區(qū)功能層；在第二器件區(qū)功能層上形成底部抗反射涂層；向第二器件區(qū)底部抗反射涂層摻雜刻蝕抑制離子；摻雜刻蝕抑制離子后，在第二器件區(qū)底部抗反射涂層上形成光刻膠層；以光刻膠層為掩膜，刻蝕第一器件區(qū)底部抗反射涂層；以第二器件區(qū)的光刻膠層為掩膜，刻蝕第一器件區(qū)的第二器件區(qū)功能層。本發(fā)明通過(guò)向第二器件區(qū)的底部抗反射涂層摻雜刻蝕抑制離子，降低刻蝕第一器件區(qū)底部抗反射涂層的工藝對(duì)第二器件區(qū)底部抗反射涂層的刻蝕速率，從而避免第二器件區(qū)的第二器件區(qū)功能層被刻蝕。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體器件朝著更高的元件密度，以及更高的集成度的方向發(fā)展。晶體管作為最基本的半導(dǎo)體器件目前正被廣泛應(yīng)用，因此隨著半導(dǎo)體器件的元件密度和集成度的提高晶體管的特征尺寸也越來(lái)越小，為了降低晶體管柵極的寄生電容、提高器件速度，高k柵介質(zhì)層與金屬柵極的柵極結(jié)構(gòu)被引入到晶體管中。

然而，在高k柵介質(zhì)層上形成金屬柵極時(shí)仍有許多問(wèn)題亟待解決，其中一個(gè)就是功函數(shù)的匹配問(wèn)題，因?yàn)楣瘮?shù)將直接影響器件的閾值電壓(Vt)和晶體管的性能。所以在高k金屬柵結(jié)構(gòu)中引入功函數(shù)層，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)器件閾值電壓的調(diào)節(jié)。

但是在高k金屬柵結(jié)構(gòu)中引入功函數(shù)層后，容易導(dǎo)致半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的性能下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法，提高所形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供基底，所述基底包括相鄰的第一器件區(qū)和第二器件區(qū)，所述第一器件區(qū)和第二器件區(qū)的器件摻雜類(lèi)型不同；在所述基底上形成第二器件區(qū)功能層；在所述第二器件區(qū)功能層上形成底部抗反射涂層；向所述第二器件區(qū)的底部抗反射涂層摻雜刻蝕抑制離子；向所述第二器件區(qū)的底部抗反射涂層摻雜刻蝕抑制離子后，在所述第二器件區(qū)的底部抗反射涂層上形成光刻膠層；以所述光刻膠層為掩膜，刻蝕去除所述第一器件區(qū)的底部抗反射涂層；以第二器件區(qū)的光刻膠層為掩膜，刻蝕去除所述第一器件區(qū)的第二器件區(qū)功能層。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：基底，所述基底包括相鄰的第一器件區(qū)和第二器件區(qū)，所述第一器件區(qū)和第二器件區(qū)的器件摻雜類(lèi)型不同；第二器件區(qū)功能層，位于所述基底上；底部抗反射涂層，位于所述第二器件區(qū)功能層上，所述第二器件區(qū)的底部抗反射涂層內(nèi)具有刻蝕抑制離子；光刻膠層，位于所述第二器件區(qū)的底部抗反射涂層上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

在第二器件區(qū)功能層上形成底部抗反射涂層后，向所述第二器件區(qū)的底部抗反射涂層摻雜刻蝕抑制離子；所述刻蝕抑制離子用于降低后續(xù)刻蝕去除所述第一器件區(qū)底部抗反射涂層的刻蝕工藝對(duì)所述第二器件區(qū)底部抗反射涂層的刻蝕速率；由于所述刻蝕工藝對(duì)光刻膠層和未摻雜有刻蝕抑制離子的底部抗反射涂層的刻蝕速率相近，因此通過(guò)所述抑制離子，可以避免因光刻膠層損耗而引起的第二器件區(qū)底部抗反射涂層損耗的問(wèn)題，也就是說(shuō)，通過(guò)本發(fā)明所述技術(shù)方案，在刻蝕去除所述第一器件區(qū)的底部抗反射涂層后，所述第二器件區(qū)的剩余底部抗反射涂層的形貌良好，剩余底部抗反射涂層對(duì)所述第一器件區(qū)和第二器件區(qū)的交界(boundary)定義清晰；相應(yīng)的，在刻蝕去除所述第一器件區(qū)的第二器件區(qū)功能層的過(guò)程中，可以避免所述第二器件區(qū)的第二器件區(qū)功能層被刻蝕的問(wèn)題，從而有利于提高所形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能。