[发明专利]半导体结构的形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有高K介质材料层以及位于高K介质材料层上的伪栅材料层；

在刻蚀腔内侧壁表面形成第一硅氧氯层；

在形成第一硅氧氯层后，将半导体衬底置于刻蚀腔中；

在将半导体衬底置于刻蚀腔中后，刻蚀去除部分所述伪栅材料层，形成伪栅；

在形成伪栅后，在所述刻蚀腔的内侧壁表面以及伪栅的侧壁表面形成第二硅氧氯层；

在形成第二硅氧氯层后，以所述伪栅为掩膜，刻蚀所述高K介质材料层，在伪栅底部形成高K栅介质层。

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一硅氧氯层的厚度为2nm～20nm，第一硅氧氯层的材料为SixOyClz，其中x＝1，y＝1～3，z＝1～3。

3.如权利要求1或2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成第一硅氧氯层采用的源气体为SiCl₄和O₂，SiCl₄的流量为10～100SCCM，O₂的流量为20～200SCCM，刻蚀腔中源功率为100～1000W，刻蚀腔中偏置电压0～50V，刻蚀腔压力为2～50mtorr。

4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二硅氧氯层的厚度为1～3nm，第二硅氧氯层材料为SixOyClz，其中x＝1，y＝1～3，z＝1～3。

5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成第二硅氧氯层采用的源气体为SiCl₄和O₂，SiCl₄的流量为10～100SCCM，O₂的流量为20～200SCCM，刻蚀腔中源功率为100～1000W，刻蚀腔中偏置电压0～50V，刻蚀腔压力为2～50mtorr。

6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述高K栅介质层的材料为HfO₂、TiO₂、HfZrO、HfSiNO、Ta₂O₅、ZrO₂、ZrSiO₂、Al₂O₃、SrTiO₃或BaSrTiO。

7.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，刻蚀所述高K栅介质层采用各向异性的干法刻蚀工艺。

8.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述各向异性的干法刻蚀工艺为等离子体刻蚀工艺，所述等离子体刻蚀工艺采用的刻蚀气体为Cl₂和BCl₃，Cl₂的流量为10～100sccm，BCl₃的流量为10～100sccm，源功率为100～1000W，偏置电压为50～200V,腔室压力为2～30mtorr。

9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，还包括：去除所述伪栅侧壁表面的第二硅氧氯层。

10.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除所述第二硅氧氯层采用的工艺为湿法刻蚀。

11.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，湿法刻蚀采用的刻蚀溶液为稀释氢氟酸，稀释氢氟酸中水和氢氟酸的体积比为100:1～500:1。

12.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成覆盖所述半导体衬底表面以及伪栅侧壁表面的介质层；去除所述伪栅结构，形成凹槽；在所述凹槽中填充金属，形成金属栅极。