[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910152029.4
• 申請日: 2019-02-28
• 公開（公告）號: CN111627859A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石夢;孫武;韓寶東;閻海濤
• 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: 上海知錦知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31327
• 代理人: 湯陳龍;李麗

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，所述基底包括襯底和依次形成在襯底上的高K層、高K帽層、柵電極層；

形成圖形化的掩膜層，所述掩膜層暴露部分柵電極層，且覆蓋用于形成柵電極的部分柵電極層；

以所述掩膜層為掩膜，刻蝕所述柵電極層，形成柵電極；

對刻蝕后的基底進行同步脈沖等離子體處理，去除所述刻蝕后的基底上的刻蝕殘留物。

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，所述去除所述刻蝕后的基底上的刻蝕殘留物之后，還包括：

清洗所述刻蝕后的基底，以去除剩余的刻蝕殘留物。

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，所述對刻蝕后的基底進行同步脈沖等離子體處理的步驟中，源功率為100W至1000W，偏置功率為0W至50W。

4.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述對刻蝕后的基底進行同步脈沖等離子體處理的步驟中，同步脈沖的占空比為10％至50％，頻率為500Hz至50KHz。

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，所述對刻蝕后的基底進行同步脈沖等離子體處理的步驟中，腔室壓力為2毫托至20毫托。

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，所述對刻蝕后的基底進行同步脈沖等離子體處理的步驟中，通入第一氣體，所述第一氣體為氬氣、氦氣、氖氣、氫氣或氮氣中的一種。

7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述對刻蝕后的基底進行同步脈沖等離子體處理的步驟中通入第二氣體，所述第二氣體為氫氣或氧氣。

8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述對刻蝕后的基底進行同步脈沖等離子體處理的步驟中，所述第一氣體的流量為100sccm至500sccm，所述第二氣體的流量為50sccm至200sccm。

9.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述清洗所述刻蝕后的基底的步驟包括：

將所述刻蝕后的基底浸入清洗液中，并在預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速下進行清洗；

其中，所述清洗液為氫氟酸溶液，所述氫氟酸溶液中水與氫氟酸的體積比為100:1至200:1，所述預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為500rpm至900rpm，所述基底浸入清洗液中的面積為所述基底面積的60％至90％。

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，所述掩膜層包括硬掩膜層，所述形成圖形化的掩膜層的步驟包括：

形成覆蓋所述柵電極層的硬掩膜材料層；

去除部分柵電極層上的硬掩膜材料層，且保留用于形成柵電極的部分柵電極層上的硬掩膜材料層。

11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述刻蝕所述柵電極層，形成柵電極的步驟之后，所述對刻蝕后的基底進行同步脈沖等離子體處理的步驟之前，還包括：

以所述掩膜層為掩膜，刻蝕所述高K帽層，形成高K帽結(jié)構(gòu)；

刻蝕所述高K帽層之后，刻蝕所述高K層，形成高K柵介質(zhì)層。

12.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，

所述刻蝕所述柵電極層，形成柵電極的步驟之后，所述對刻蝕后的基底進行同步脈沖等離子體處理的步驟之前，還包括：

以所述掩膜層為掩膜，刻蝕所述高K帽層，形成高K帽結(jié)構(gòu)；

所述對刻蝕后的基底進行同步脈沖等離子體處理的步驟之后，還包括：

刻蝕所述高K帽層之后，刻蝕所述高K層，形成高K柵介質(zhì)層。