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半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法與流程

文檔序號(hào):12598914閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,包括:

提供半導(dǎo)體襯底,所述半導(dǎo)體襯底上形成有高K介質(zhì)材料層以及位于高K介質(zhì)材料層上的偽柵材料層;

在刻蝕腔內(nèi)側(cè)壁表面形成第一硅氧氯層;

在形成第一硅氧氯層后,將半導(dǎo)體襯底置于刻蝕腔中;

在將半導(dǎo)體襯底置于刻蝕腔中后,刻蝕去除部分所述偽柵材料層,形成偽柵;

在形成偽柵后,在所述刻蝕腔的內(nèi)側(cè)壁表面以及偽柵的側(cè)壁表面形成第二硅氧氯層;

在形成第二硅氧氯層后,以所述偽柵為掩膜,刻蝕所述高K介質(zhì)材料層,在偽柵底部形成高K柵介質(zhì)層。

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,所述第一硅氧氯層的厚度為2nm~20nm,第一硅氧氯層的材料為SixOyClz,其中x=1,y=1~3,z=1~3。

3.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,形成第一硅氧氯層采用的源氣體為SiCl4和O2,SiCl4的流量為10~100SCCM,O2的流量為20~200SCCM,刻蝕腔中源功率為100~1000W,刻蝕腔中偏置電壓0~50V,刻蝕腔壓力為2~50mtorr。

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,所述第二硅氧氯層的厚度為1~3nm,第二硅氧氯層材料為SixOyClz,其中x=1,y=1~3,z=1~3。

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,形成第二硅氧氯層采用的源氣體為SiCl4和O2,SiCl4的流量為10~100SCCM,O2的流量為20~200SCCM,刻蝕腔中源功率為100~1000W,刻蝕腔中偏置電壓0~50V,刻蝕腔壓力為2~50mtorr。

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,所述高K柵介 質(zhì)層的材料為HfO2、TiO2、HfZrO、HfSiNO、Ta2O5、ZrO2、ZrSiO2、Al2O3、SrTiO3或BaSrTiO。

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,刻蝕所述高K柵介質(zhì)層采用各向異性的干法刻蝕工藝。

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,所述各向異性的干法刻蝕工藝為等離子體刻蝕工藝,所述等離子體刻蝕工藝采用的刻蝕氣體為Cl2和BCl3,Cl2的流量為10~100sccm,BCl3的流量為10~100sccm,源功率為100~1000W,偏置電壓為50~200V,腔室壓力為2~30mtorr。

9.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,還包括:去除所述偽柵側(cè)壁表面的第二硅氧氯層。

10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,去除所述第二硅氧氯層采用的工藝為濕法刻蝕。

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,濕法刻蝕采用的刻蝕溶液為稀釋氫氟酸。

12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,稀釋氫氟酸中水和氫氟酸的體積比為100:1~500:1。

13.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,形成覆蓋所述半導(dǎo)體襯底表面以及偽柵側(cè)壁表面的介質(zhì)層;去除所述偽柵結(jié)構(gòu),形成凹槽;在所述凹槽中填充金屬,形成金屬柵極。

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