[发明专利]半导体结构及其形成方法

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：

提供基底，所述基底上形成有栅极结构，栅极结构的侧壁上形成自然氧化层，所述栅极结构的侧壁上形成有侧墙；

以所述侧墙为掩膜，在所述栅极结构两侧的基底内形成源漏掺杂区；

形成源漏掺杂区后，在所述侧墙的侧壁上形成阻挡层；

在所述阻挡层的侧壁上形成刻蚀停止层；

刻蚀去除所述侧墙，在所述阻挡层和所述栅极结构之间形成凹槽，使所述凹槽露出所述阻挡层和所述栅极结构之间的基底，所述刻蚀工艺对所述侧墙的刻蚀选择比高于对所述阻挡层的刻蚀选择比；

在所述凹槽顶部的部分深度内形成第一介质层，所述第一介质层、阻挡层和栅极结构围成空气侧墙；

形成所述空气侧墙后，去除所述栅极结构，保留所述自然氧化层；

去除所述栅极结构后，在所述自然氧化层之间的栅极结构位置处形成金属栅极结构。

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，所述侧墙的材料为氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳氮化硅、碳氮氧化硅、氮氧化硅、氮化硼和碳氮化硼中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，提供基底的步骤中，所述侧墙的材料为氮化硅；

在所述侧墙的侧壁上形成阻挡层之前，所述形成方法还包括：采用H₂或He等离子体，至少对部分高度所述侧墙进行等离子体处理。

4.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述等离子体处理的参数包括：H₂或He的气体流量为100sccm至1000sccm，偏置功率为200W至2000W，工艺时间为5秒至12秒。

5.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，至少去除部分高度的侧墙的步骤包括：采用湿法刻蚀工艺，去除经所述等离子体处理的侧墙材料，所述湿法刻蚀工艺所采用的刻蚀溶液为氢氟酸溶液。

6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述氢氟酸溶液的体积百分比浓度为1:1000至1:100。

7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述阻挡层的材料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、碳氮化硅、碳氮氧化硅、氮化硼和碳氮化硼中的一种或多种。

8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述阻挡层的厚度为2nm至5nm。

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，在所述侧墙的侧壁上形成阻挡层后，形成所述凹槽之前，所述形成方法还包括：在所述基底上形成刻蚀停止层，所述刻蚀停止层还覆盖所述阻挡层侧壁和顶部、所述侧墙顶部以及所述栅极结构顶部；

在所述刻蚀停止层上形成第一介质膜，所述第一介质膜覆盖所述栅极结构顶部的刻蚀停止层；

采用平坦化工艺，去除高于所述栅极结构顶部的第一介质膜和刻蚀停止层，露出所述栅极结构的顶部，所述平坦化工艺后的剩余第一介质膜作为第二介质层。

10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述凹槽后，形成所述第一介质层之前，所述形成方法还包括：在所述基底上形成刻蚀停止层，所述刻蚀停止层还覆盖所述阻挡层侧壁和顶部、所述凹槽顶部、以及所述栅极结构顶部；

在所述刻蚀停止层上形成第一介质膜，所述第一介质膜覆盖所述栅极结构顶部的刻蚀停止层；

采用平坦化工艺，去除高于所述栅极结构顶部的第一介质膜和刻蚀停止层，露出所述栅极结构的顶部，所述平坦化工艺后的剩余第一介质膜作为第二介质层。