[发明专利]用于形成半导体结构的方法

说明书

本发明实施例涉及一种用于形成半导体结构的方法。所述方法包含以下操作。接收衬底。所述衬底包含鳍式结构、所述鳍式结构上的半导体层，及夹置于所述鳍式结构与所述半导体层之间的介电层。图案化所述半导体层以使牺牲栅极层形成于所述鳍式结构的部分上。使用HF溶液来执行第一清洁操作。使间隔物形成于所述牺牲栅极层的侧壁上。使凹槽形成于所述牺牲栅极层的两侧处的所述鳍式结构中。使用含HF等离子体来执行第二清洁操作。

技术领域

本发明实施例涉及半导体结构及其形成方法。

背景技术

金属氧化物半导体(MOS)装置是集成电路中的基本构建元件。既有MOS装置通常具有栅极电极，其包括使用掺杂操作(例如离子植入或热扩散)来掺杂有p型或n型杂质的多晶硅。可将栅极电极的功函数调整至硅的能带边缘。就n型金属氧化物半导体(NMOS)装置来说，可将功函数近乎调整为硅的导带的功函数。就P型金属氧化物半导体(PMOS)装置来说，可将功函数近乎调整为接近硅的价带的功函数。可通过选择适当杂质来实现调整多晶硅栅极电极的功函数。

具有多晶硅栅极电极的MOS装置展现载子空乏效应，其也称为多晶硅空乏效应。多晶硅空乏效应发生于施加电场将载子从靠近栅极电介质的栅极区域扫走以形成空乏层时。在n掺杂多晶硅层中，空乏层包含离子化不可移动施体部位，而在p掺杂多晶硅层中，空乏层包含离子化不可移动受体部位。空乏效应导致有效栅极电介质厚度增大以使反转层更难产生于半导体的表面处。

可通过形成金属栅极电极来解决多晶硅空乏问题，其中用于NMOS装置及PMOS装置中的金属栅极还可具有能带边缘功函数。因此，所得金属栅极包含符合NMOS及PMOS装置要求的多个层。

发明内容

本发明的一实施例涉及一种用于形成半导体结构的方法，其包括：接收衬底，所述衬底具有鳍式结构、所述鳍式结构上的半导体层，及夹置于所述鳍式结构与所述半导体层之间的介电层；图案化所述半导体层以使牺牲栅极层形成于所述鳍式结构的部分上；使用氟化氢(HF)溶液来执行第一清洁操作；使间隔物形成于所述牺牲栅极层的侧壁上；使凹槽形成于所述牺牲栅极层的两侧处的所述鳍式结构中；及使用含HF等离子体来执行第二清洁操作。

本发明的一实施例涉及一种用于形成半导体结构的方法，其包括：接收衬底，所述衬底具有牺牲栅极层，及包围所述牺牲栅极层的介电结构；移除所述牺牲栅极层的部分以使栅极沟槽形成于所述介电结构中；执行等离子体清洁操作；移除剩余牺牲栅极层以加深所述栅极沟槽；及将栅极介电层及金属栅极电极安置于所述栅极沟槽中。

本发明的一实施例涉及一种用于形成半导体结构的方法，其包括：接收衬底，所述衬底具有鳍式结构、所述鳍式结构上的半导体层，及夹置于所述半导体层与所述鳍式结构之间的介电层；图案化所述半导体层以形成覆盖所述鳍式结构的部分的牺牲栅极层，其中暴露所述介电层的部分；执行第一清洁操作以移除所述介电层的所述暴露部分；使间隔物形成于所述牺牲栅极层的侧壁上；使凹槽形成于所述牺牲栅极层的两侧处的所述鳍式结构中且使原生氧化层形成于所述凹槽中；执行第二清洁操作以移除所述原生氧化层；使应变源极/漏极结构形成于所述凹槽中；将介电结构安置成在所述衬底上包围所述牺牲栅极层及所述鳍式结构；移除所述牺牲栅极层的部分以形成栅极沟槽，其中在所述栅极沟槽中形成残留物；执行第三清洁操作以从所述栅极沟槽移除所述残留物；移除剩余牺牲栅极层以加深所述栅极沟槽；及将栅极介电层及金属栅极电极安置于所述栅极沟槽中。

附图说明

从结合附图来解读的以下详细描述最佳理解本揭露的方面。应注意，根据行业标准做法，各种构件未按比例绘制。事实上，为使讨论清楚，可任意增大或减小各种构件的尺寸。

图1是表示根据本揭露的方面的用于形成半导体结构的方法的流程图。

图2A、图3A、图4A、图5A及图6A是绘示根据一或多个实施例中的本揭露的方面所构造的各种制造阶段中的半导体结构的示意图。