[发明专利]选择性形成高K介质层的方法

权利要求书

1.一种选择性形成高K介质层的方法，其特征在于，包括：

步骤S21，提供半导体衬底，所述半导体衬底具有第一区域和第二区域；

步骤S22，在第一区域的半导体衬底上形成第一氧化硅层；

步骤S23，将半导体衬底置于原子层沉积腔室中；

步骤S24，通入第一前驱物，在第一区域的第一氧化硅层和第二区域的半导体衬底表面形成吸附层；

步骤S25，排出残留的第一前驱物和第一反应产物；

步骤S26，通入第二前驱物，第二前驱物与吸附层反应，形成第一高K材料层，第一区域的第一氧化硅层表面的第一高K材料层的覆盖率大于第二区域的半导体衬底表面的第一高K材料层的覆盖率；

步骤S27，排出残留的第二前驱物和第二反应产物；

步骤S28，重复步骤S24至步骤S27，在第一区域的第一氧化硅层和第二区域的半导体衬底表面形成第二高K材料层，第一区域的第二高K材料层厚度大于第二区域的第二高K材料层的厚度；

步骤S29，通入刻蚀气体，去除第二区域的第二高K材料层，在第一区域的第一氧化硅层表面形成第三高K材料层；

步骤S30，排出残留的刻蚀气体和第三反应产物；

步骤S31，重复步骤S24至步骤S30，直至在第一区域的第一氧化硅层表面形成第一高K介质层。

2.如权利要求1所述的选择性形成高K介质层的方法，其特征在于，所述第一前驱物为水或臭氧。

3.如权利要求2所述的选择性形成高K介质层的方法，其特征在于，第一前驱物的流量为1~300sccm，第一前驱物通入时间为0.01~10秒。

4.如权利要求2所述的选择性形成高K介质层的方法，其特征在于，所述第二前驱物为四氯化铪、四氯化锆或三甲基铝。

5.如权利要求4所述的选择性形成高K介质层的方法，其特征在于，所述第二前驱物的流量为1~300sccm，第二前驱物的通入时间为0.01~10秒。

6.如权利要求4所述的选择性形成高K介质层的方法，其特征在于，所述第一高K介质层的材料为氧化铪、氧化铪或氧化铝。

7.如权利要求4所述的选择性形成高K介质层的方法，其特征在于，所述刻蚀气体为HF。

8.如权利要求7所述的选择性形成高K介质层的方法，其特征在于，所述刻蚀气体的流量为1~300sccm，刻蚀气体的通入时间为0.01~10秒。

9.如权利要求1所述的选择性形成高K介质层的方法，其特征在于，所述步骤S24至步骤S27的重复次数为1~15次。

10.如权利要求9所述的选择性形成高K介质层的方法，其特征在于，所述步骤S24至步骤S27的重复次数为5~10次。

11.如权利要求1所述的选择性形成高K介质层的方法，其特征在于，所述步骤S24至步骤S30的重复次数为20~3000次。

12.如权利要求1所述的选择性形成高K介质层的方法，其特征在于，所述原子层沉积腔室的压力为0.1~50托，温度为100~500摄氏度。

13.如权利要求1所述的选择性形成高K介质层的方法，其特征在于，排出残留的第一前驱物、第一反应产物、残留的第二前驱物、第二反应产物、残留的刻蚀气体和第三反应产物的方法为：向原子层沉淀腔室通入惰性气体，排出腔室中残留的第一前驱物、第一反应产物、残留的第二前驱物、第二反应产物、残留的刻蚀气体和第三反应产物。

14.如权利要求13所述的选择性形成高K介质层的方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气或氩气或两者的混合物，惰性气体的通入时间为0.1~10秒。

15.如权利要求1所述的选择性形成高K介质层的方法，其特征在于，在形成第一高K介质层后，还包括步骤：在第二区域的半导体衬底表面形成第二氧化硅层；在第一高K介质层和第二氧化硅层表面形成第二高K介质层。

16.如权利要求15所述的选择性形成高K介质层的方法，其特征在于，所述第二高K介质层的材料与第一高K介质层的材料相同。

17.如权利要求15所述的选择性形成高K介质层的方法，其特征在于，所述第二高K介质层的形成工艺为原子层沉积工艺。