用湿式化学方法形成受控底切而有优异完整性的高介电系数栅极堆栈

摘要

本发明提出一种用湿式化学方法形成受控底切而有优异完整性的高介电系数栅极堆栈。在精密半导体装置中，通过形成底切栅极组构，可实现早期制造阶段所提供的敏感栅极材料(例如，高K介电质材料及含金属电极材料)的囊封。为此，在栅极层堆栈的基本图样化后实行湿式化学蚀刻顺序，其中至少以交替方式执行基于臭氧及基于氢氟酸的制程步骤，从而实现实质自限的去除行为。

主权项

一种用于形成半导体装置中的栅极电极结构的方法，该方法包含下列步骤：执行第一蚀刻顺序以便图样化形成于基板上方的栅极层堆栈，该栅极层堆栈包含栅极介电层，该栅极介电层包含高K介电质材料、形成于该栅极介电层上方的含金属电极材料、以及形成于该含金属电极材料上方的半导体材料；执行第二蚀刻顺序以便在经图样化的该栅极层堆栈中形成底切区于该半导体材料下方，该第二蚀刻顺序包含基于氢氟酸的第一蚀刻步骤及第二蚀刻步骤，以及基于臭氧在该第一及第二蚀刻步骤之间执行的制程步骤；以及至少在该底切区的暴露表面区上形成保护内衬。