[发明专利]半导体结构的形成方法有效
申请号: | 201410231340.5 | 申请日: | 2014-05-28 |
公开(公告)号: | CN105336688B | 公开(公告)日: | 2018-07-10 |
发明(设计)人: | 刘焕新 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 |
主分类号: | H01L21/8238 | 分类号: | H01L21/8238;H01L21/28;H01L21/321;H01L21/3105 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 应战;骆苏华 |
地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 器件层 介质层 伪栅极 第一金属层 半导体结构 平坦化处理 表面齐平 第二区域 第一区域 去除 化学机械研磨工艺 半导体衬底表面 器件层表面 凹槽内壁 表面形成 保护层 保护剂 平坦化 研磨液 衬底 覆盖 半导体 损伤 | ||
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,所述半导体衬底包括第一区域和第二区域;
形成覆盖部分第一区域的第一伪栅极和覆盖部分第二区域的器件层,所述第一伪栅极顶部表面和器件层顶部表面齐平;
在半导体衬底表面形成介质层,所述介质层覆盖第一伪栅极和器件层的侧壁,并且所述介质层表面与第一伪栅极顶部表面、器件层顶部表面齐平;
去除所述第一伪栅极,形成第一凹槽;
在所述第一凹槽内壁、介质层和器件层上形成填充满所述第一凹槽的第一金属层;
采用化学机械研磨工艺,对所述第一金属层进行第一平坦化处理,去除位于介质层和器件层上的第一金属层,在所述第一凹槽内形成第一栅极,所述第一平坦化处理采用的研磨液内具有保护剂,所述保护剂在平坦化过程中在所述器件层的表面形成保护层。
2.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述保护剂与器件层材料发生反应,形成所述保护层。
3.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述保护层的厚度为
4.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述保护剂的浓度为10ppm~100ppm。
5.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述研磨液内的保护剂为O3。
6.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述器件层的材料为多晶硅。
7.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述保护层的材料为氧化物层。
8.根据权利要求7所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述保护层的材料为氧化硅。
9.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述半导体衬底还包括第三区域;形成覆盖部分第三区域的第二伪栅极,所述第二伪栅极与第一伪栅极分立,且所述第二伪栅极顶部表面与第一伪栅极顶部表面齐平。
10.根据权利要求9所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在进行第一平坦化处理的过程中,所述保护剂在第二伪栅极顶部表面也形成保护层。
11.根据权利要求9所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述第一栅极之后,去除所述第二伪栅极,形成第二凹槽;在所述第二凹槽内壁、介质层、保护层和第一栅极上形成填充满所述第二凹槽的第二金属层;采用化学机械研磨工艺,对所述第二金属层进行第二平坦化处理,去除位于介质层、保护层和第一栅极上的第二金属层,在所述第二凹槽内形成第二栅极。
12.根据权利要求11所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第二平坦化处理采用的研磨液内具有保护剂。
13.根据权利要求12所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述保护剂的浓度为10ppm~100ppm。
14.根据权利要求12所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述保护剂为O3。
15.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一伪栅极与半导体衬底表面之间具有第一栅介质层,所述第一栅介质层的材料为氧化铪、氧化锆、氧化铝、硅氧化铪或硅氧化锆。
16.根据权利要求9所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第二伪栅极与半导体衬底表面之间具有第二栅介质层,所述第二栅介质层的材料为氧化铪、氧化锆、氧化铝、硅氧化铪或硅氧化锆。
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