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      半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法與流程

      文檔序號:11064309閱讀:來源:國知局

      技術(shù)特征:

      1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,包括:

      提供基底;

      在所述基底表面形成界面層;

      對所述界面層進(jìn)行第一退火處理,所述第一退火處理在含氮氛圍下進(jìn)行,使界面層表面形成含氮層;

      在所述含氮層表面形成高k柵介質(zhì)層;

      對所述高k柵介質(zhì)層進(jìn)行第二退火處理,使含氮層中的氮離子擴(kuò)散至高k柵介質(zhì)層內(nèi);

      在所述高k柵介質(zhì)層表面形成柵電極層。

      2.如權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第二退火處理適于減少高k柵介質(zhì)層中的氧空位含量。

      3.如權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述界面層的材料為氧化硅或氮氧化硅;所述高k柵介質(zhì)層的材料為HfO2、HfSiO、HfSiON、HfTaO、HfTiO、HfZrO、ZrO2或Al2O3。

      4.如權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一退火處理采用的氣體包括NH3。

      5.如權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一退火處理還在含氟或氫中的一種或兩種氛圍下進(jìn)行。

      6.如權(quán)利要求5所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一退火處理采用的氣體還包括NF3或H2。

      7.如權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一退火處理的工藝參數(shù)包括:退火溫度為400攝氏度至1100攝氏度,腔室壓強(qiáng)為1托至1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,處理時長為10分鐘至120分鐘。

      8.如權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,在進(jìn)行所述第一退火處理之前,所述界面層內(nèi)含有未成鍵的硅離子和未成鍵的氧離子,所述第一退火處理還適于鈍化所述未成鍵的硅離子和未成鍵的氧離子。

      9.如權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第二退火處理的工藝參數(shù)包括:退火溫度為400攝氏度至1100攝氏度,腔室壓強(qiáng)為1托至1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,處理時長為10分鐘至120分鐘。

      10.如權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,在形成所述界面層之前,還包括步驟:在所述基底表面形成偽柵;在所述偽柵兩側(cè)的基底內(nèi)形成源漏區(qū);在所述偽柵兩側(cè)的基底表面形成層間介質(zhì)層,所述層間介質(zhì)層覆蓋偽柵側(cè)壁;刻蝕去除所述偽柵,暴露出基底表面。

      11.如權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述界面層位于基底整個表面,還包括步驟:圖形化所述柵電極層以及高k柵介質(zhì)層,形成柵極結(jié)構(gòu);在所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的基底內(nèi)形成源漏區(qū);在所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的基底表面形成層間介質(zhì)層,所述層間介質(zhì)層覆蓋柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁。

      12.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,包括:

      提供基底;

      在所述基底表面形成界面層;

      在所述界面層表面形成高k柵介質(zhì)層;

      對所述高k柵介質(zhì)層和界面層進(jìn)行第一退火處理,所述第一退火處理在含氮氛圍下進(jìn)行,使氮離子擴(kuò)散至高k柵介質(zhì)層內(nèi);

      在所述高k柵介質(zhì)層表面形成柵電極層。

      13.如權(quán)利要求12所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一退火處理適于減少高k柵介質(zhì)層內(nèi)的氧空位含量。

      14.如權(quán)利要求12所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述界面層的材料為氧化硅或氮氧化硅;所述高k柵介質(zhì)層的材料為HfO2、HfSiO、HfSiON、HfTaO、HfTiO、HfZrO、ZrO2或Al2O3

      15.如權(quán)利要求12所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一退火處理采用的氣體包括NH3

      16.如權(quán)利要求12所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一退火處理還在含氟或氫中的一種或兩種氛圍下進(jìn)行。

      17.如權(quán)利要求16所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一退火處理采用的氣體包括NF3或H2。

      18.如權(quán)利要求12所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一退火處理的工藝參數(shù)包括:退火溫度為400攝氏度至1000攝氏度,腔室壓強(qiáng)為1托至1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,退火時長為10分鐘至120分鐘。

      19.如權(quán)利要求12所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述界面層內(nèi)含有未成鍵的氧離子,在所述第一退火處理過程中,所述未成鍵的氧離子擴(kuò)散至高k柵介質(zhì)層內(nèi)。

      20.如權(quán)利要求12所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,在形成所述界面層之前,還包括步驟:在所述基底部分表面形成偽柵;在所述偽柵兩側(cè)的基底內(nèi)形成源漏區(qū);在所述偽柵兩側(cè)的基底表面形成層間介質(zhì)層;刻蝕去除所述偽柵,暴露出基底表面。

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