[發明專利]半導體結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201810763132.8
• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN110718465B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 王楠
• 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: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 上海知錦知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31327
• 代理人: 高靜;李麗

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底包括襯底以及凸出于所述襯底的鰭部，所述襯底包括周邊區；

形成橫跨所述周邊區鰭部的偽柵結構，所述偽柵結構覆蓋所述周邊區鰭部的部分頂部和部分側壁，所述偽柵結構包括偽柵氧化層以及位于所述偽柵氧化層上的偽柵層，所述偽柵層包括刻蝕停止層以及位于所述刻蝕停止層上的犧牲層；

在所述偽柵結構露出的襯底上形成介質層，所述介質層露出所述偽柵結構的頂部；

去除所述周邊區的偽柵層，暴露出所述周邊區偽柵氧化層的表面，并在所述介質層內形成第一開口；

在所述第一開口內形成柵電極層，位于所述第一開口中的偽柵氧化層和柵電極層用于構成第一金屬柵結構；形成所述周邊區偽柵結構的步驟包括：在所述周邊區的鰭部表面形成偽柵氧化層；

形成保形覆蓋所述周邊區偽柵氧化層表面的刻蝕停止膜；

在所述刻蝕停止膜表面形成犧牲膜；

在所述犧牲膜上形成柵極掩膜層；

以所述柵極掩膜層為掩膜，依次刻蝕所述犧牲膜和刻蝕停止膜，露出所述偽柵氧化層，保留剩余的刻蝕停止膜作為所述刻蝕停止層，保留剩余的犧牲膜作為所述犧牲層，所述偽柵氧化層、刻蝕停止層和犧牲層用于構成所述偽柵結構。

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，形成所述偽柵結構的步驟中，所述刻蝕停止層的厚度為3nm~10nm。

3.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成保形覆蓋所述周邊區偽柵氧化層的刻蝕停止膜的步驟中，形成所述刻蝕停止膜的工藝為原子層淀積工藝。

4.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述偽柵結構的步驟中，所述犧牲層和刻蝕停止層的刻蝕選擇比大于10:1。

5.如權利要求1或4所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述偽柵結構的步驟中，所述刻蝕停止層的材料為Si，所述犧牲層的材料為SiGe、Ge和SiC中的一種或多種。

6.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，去除所述周邊區的偽柵層的步驟包括：以所述刻蝕停止層頂部為停止位置，去除所述周邊區的犧牲層，在所述介質層內形成第一開口；

去除所述周邊區的犧牲層后，去除所述第一開口露出的刻蝕停止層，使所述第一開口暴露出所述偽柵氧化層。

7.如權利要求6所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述犧牲層的材料為SiGe，去除所述犧牲層的步驟包括：采用HCl蒸汽，對所述犧牲層進行濕法刻蝕。

8.如權利要求7所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，對所述犧牲層進行濕法刻蝕的步驟中，HCl蒸汽的溫度為100℃至300℃。

9.如權利要求6所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述刻蝕停止層的材料為Si，去除所述刻蝕停止層的步驟包括：采用濕法刻蝕工藝，刻蝕所述刻蝕停止層，所述濕法刻蝕工藝采用的刻蝕溶液為Cl₂和HBr的混合溶液或TMAH溶液。

10.如權利要求9所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述刻蝕溶液為TMAH溶液，所述濕法刻蝕工藝的參數包括：TMAH溶液的體積濃度為5%，所述TMAH溶液的溶液溫度為50℃至150℃。