半导体结构及其制作方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115939046A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202110963282.5(22)申请日2021.08.20(71)申请人长鑫存储技术有限公司地址230011安徽省合肥市经济开发区空港工业园兴业大道388号(72)发明人李晓杰杨蒙蒙(74)专利代理机构北京同立钧成知识产权代理有限公司11205专利代理师张娜黄健(51)Int.Cl.H01L21/8238(2006.01)H01L27/092(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称半导体结构及其制作方法(57)摘要本申请提供一种半导体结构及其制作方法，涉及半导体技术领域，用于解决半导体结构的电学性能的可靠性差的技术问题，该半导体结构的制作方法包括：提供基底；基底包括依次相邻设置的第一N区、第一P区、第二N区和第二P区；在基底上依次层叠设置的栅介质层、第一阻挡层、第一功函数层和第二阻挡层；在第一P区和第二P区的第二阻挡层上形成掩膜层；以掩膜层为掩膜，采用第一刻蚀工艺去除第一N区和第二N区的第二阻挡层，以暴露第一N区和第二N区的第一功函数层；采用第二刻蚀工艺，去除第一N区和第二N区的第一功函数层和第一阻挡层，以暴露第一N区和第二N区的栅介质层，用于提高半导体结构的电学性能的可靠性。CN115939046ACN115939046A权利要求书1/2页1.一种半导体结构的制作方法，其特征在于，包括：提供基底；所述基底包括第一N型器件的第一N区、第一P型器件的第一P区、第二N型器件的第二N区以及第二P型器件的第二P区，其中，所述第一P区和所述第一N区及所述第二N区相邻，所述第二N区和所述第一P区及所述第二P区相邻；在所述基底上依次形成栅介质层、位于所述栅介质层上的第一阻挡层、位于所述第一阻挡层上的第一功函数层和位于所述第一功函数层上的第二阻挡层；在所述第一P区和所述第二P区的所述第二阻挡层上形成掩膜层；以所述掩膜层为掩膜，采用第一刻蚀工艺去除所述第一N区和所述第二N区的所述第二阻挡层，以暴露所述第一N区和所述第二N区的第一功函数层；采用第二刻蚀工艺，去除所述第一N区和所述第二N区的所述第一功函数层和所述第一阻挡层，以暴露所述第一N区和所述第二N区的所述栅介质层。2.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述第一刻蚀工艺包括干法刻蚀工艺，所述第二刻蚀工艺包括湿法刻蚀工艺。3.根据权利要求2所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述干法刻蚀工艺的刻蚀气体对所述第二阻挡层的刻蚀速率大于所述刻蚀气体对所述第一功函数层的刻蚀速率。4.根据权利要求3所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述刻蚀气体对所述第一功函数层的刻蚀速率等于0。5.根据权利要求4所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述第二阻挡层的材料包括氮化钛，所述第一功函数层的材料包括氧化铝，所述刻蚀气体包括氯气。6.根据权利要求3所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述刻蚀气体每分钟的流量为25～50sccm。7.根据权利要求2中任一项所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述湿法刻蚀工艺的刻蚀溶液包括SC1溶液，所述SC1溶液中的氨水、双氧水和水的体积分数比为1:1.5:10～1:3:100。8.根据权利要求6所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述湿法刻蚀工艺的工艺参数包括：刻蚀温度为32℃～58℃，刻蚀时间为65s～185s。9.根据权利要求1中任一项所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，在所述基底上依次形成栅介质层、位于栅介质层上的第一阻挡层、位于所述第一阻挡层上的第一功函数层和位于所述第一功函数层上的第二阻挡层之前，还包括：在所述第一P区的所述基底上形成应变层。10.根据权利要求9所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，在所述第一P区的所述基底上形成应变层之后，还包括：在所述第一N区、所述第二N区、所述第二P区的所述基底上以及所述第一P区的所述应变层上形成界面层；在所述界面层上形成高k栅介质层，所述界面层和所述高k栅介质层共同组成所述栅介质层，其中，所述高k栅介质层的介电常数大于SiO2的介电常数。11.根据权利要求10所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述第二N区的所述界面层的厚度大于所述第一N区的所述界面层的厚度，所述第二P区的所述界面层的厚度大于所述第一P区的所述界面层的厚度。2CN115939046A权利要求书2/2页12.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，在所述第一P区和所述第二P区的所述第二阻挡层上形成掩膜层，具体包括：在所述第二阻挡层上形成抗反射层；在所述抗反射层上形成光刻胶层，所述抗反射层和所述光刻胶层共同组成所述掩膜层；去除所述第一N区和