[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底上具有介质层，所述介质层内具有贯穿所述介质层厚度的开口；

在所述开口底部及部分侧壁上形成高K栅介质层，所述开口侧壁上的所述高K栅介质层顶部低于所述介质层顶部；

形成所述高K栅介质层后，在所述高K栅介质层表面形成功函数层，且所述开口侧壁上的所述功函数层顶部与所述开口侧壁上的所述高K栅介质层顶部齐平；

形成所述功函数层后，在所述功函数层表面形成金属栅，所述金属栅顶部与所述开口侧壁上的所述功函数层顶部齐平；

在所述金属栅顶部、所述功函数层顶部及所述高K栅介质层顶部表面形成填充满所述开口的绝缘层。

2.如权利要求1所述的半导体结构形成方法，其特征在于，形成所述高K栅介质层的工艺方法包括：在所述介质层顶部、所述开口底部及侧壁上形成高K栅介质膜；去除所述介质层顶部及所述开口部分侧壁上的所述高K栅介质膜，剩余所述高K栅介质膜作为所述高K栅介质层。

3.如权利要求2所述的半导体结构形成方法，其特征在于，去除介质层顶部及开口部分侧壁上的所述高K栅介质膜的工艺方法包括：在位于所述开口底部的高K栅介质膜表面形成有机涂层，所述有机涂层顶部低于所述介质层顶部，所述有机涂层露出位于所述介质层顶部及所述开口部分侧壁的高K栅介质膜；去除所述有机涂层露出的所述高K栅介质膜，剩余所述高K栅介质膜作为所述高K栅介质层；去除所述有机涂层。

4.如权利要求3所述的半导体结构形成方法，其特征在于，采用干法刻蚀工艺去除所述有机涂层露出的所述高K栅介质膜。

5.如权利要求4所述的半导体结构形成方法，其特征在于，所述干法刻蚀工艺包括干法刻蚀工艺第一步骤和干法刻蚀工艺第二步骤，所述干法刻蚀工艺第一步骤和干法刻蚀工艺第二步骤交替循环进行，循环次数为8至15；所述干法刻蚀工艺第一步骤的工艺参数包括：刻蚀气体包括氩气、氢气及三氯化硼，其中，氩气的气体流量为100sccm至300sccm，氢气的气体流量为50sccm至100sccm，三氯化硼的气体流量为100sccm至300sccm，腔室压强为10mTorr至30mTorr，刻蚀气体通入时间为20s～40s，腔室温度为100℃至130℃，射频功率为400W至700W；所述干法刻蚀工艺第二步骤的工艺参数包括：刻蚀气体包括氩气，所述氩气的气体流量为100sccm至300sccm，腔室压强为30mTorr至80mTorr，刻蚀气体通入时间为5s～10s，腔室温度为100℃至130℃，射频功率为300W至700W。

6.如权利要求3所述的半导体结构形成方法，其特征在于，形成所述有机涂层的工艺方法包括：形成覆盖所述高K栅介质膜表面的有机涂膜，所述有机涂膜顶部高于所述介质层顶部；去除部分厚度所述有机涂膜，使剩余所述有机涂膜顶部低于所述介质层顶部，形成所述有机涂层。

7.如权利要求3所述的半导体结构形成方法，其特征在于，去除所述有机涂层露出的所述高K栅介质膜的过程中，在所述有机涂层露出的所述开口侧壁上形成多聚物；去除所述有机涂层的工艺中，还包括去除所述多聚物。

8.如权利要求1所述的半导体结构形成方法，其特征在于，形成所述功函数层的工艺方法包括：在所述介质层顶部、所述高K栅介质层露出的所述开口侧壁以及所述高K栅介质层表面形成功函数膜；去除位于所述介质层顶部、所述高K栅介质层露出的开口侧壁表面的功函数膜，剩余所述功函数膜作为所述功函数层。

9.如权利要求8所述的半导体结构形成方法，其特征在于，去除位于所述介质层顶部、所述高K栅介质层露出的开口侧壁表面的功函数膜的工艺方法包括：在所述开口底部上的功函数膜表面形成有机涂层，所述有机涂层的顶部与所述开口侧壁上的所述高K栅介质层顶部齐平；去除高于所述有机涂层顶部表面的所述功函数膜，剩余所述功函数膜作为所述功函数层；去除所述有机涂层。