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半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法與流程

文檔序號:12065878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:

提供襯底;

在所述襯底表面形成界面層;

在所述界面層表面形成高k介質(zhì)層;

進(jìn)行第一退火工藝,所述第一退火工藝用于在所述高k介質(zhì)層內(nèi)摻雜優(yōu)化離子,所述優(yōu)化離子用于填補所述高k介質(zhì)層內(nèi)的缺陷。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述優(yōu)化離子包括氮離子、氫離子和氟離子中的一種或多種。

3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述高k介質(zhì)層的材料為Hf基介質(zhì)材料。

4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述Hf基介質(zhì)材料為HfO2。

5.如權(quán)利要求1所述的半導(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;所述界面層的形成工藝為熱氧化工藝。

6.如權(quán)利要求1所述的半導(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后,形成所述高k介質(zhì)層之前,進(jìn)行所述第一退火工藝。

7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,在形成所述高k介質(zhì)層之后,進(jìn)行所述第一退火工藝。

8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一退火工藝的氣體包括NH2F。

9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一退火工藝的參數(shù)包括:退火溫度為850℃~1050℃,氣壓為1Torr~1ATM。

10.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一退火工藝的氣體還包括H2。

11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一退火工藝所述NH2F與H2的體積比為1:100~100:1。

12.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,還包括:在形成高k介質(zhì)層之后,進(jìn)行第二退火工藝;所述第二退火工藝的氣體包括N2

13.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,還包括:在形成所述界面層之前,在所述襯底表面形成偽柵極結(jié)構(gòu),所述偽柵極結(jié)構(gòu)包括偽柵極層、以及位于偽柵極層側(cè)壁表面的側(cè)墻;在所述偽柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的襯底內(nèi)形成源區(qū)和漏區(qū);在形成所述源區(qū)和漏區(qū)之后,在所述襯底表面形成介質(zhì)層,所述介質(zhì)層暴露出所述偽柵極結(jié)構(gòu)的頂部表面;去除所述偽柵極層,在所述介質(zhì)層內(nèi)形成暴露出襯底表面的開口;在所述開口暴露出的襯底表面形成界面層;在所述開口的側(cè)壁表面和底部的界面層表面形成高k介質(zhì)層。

14.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,還包括:在所述高k介質(zhì)層表面形成偽柵極膜;刻蝕所述偽柵極膜、高k介質(zhì)層和界面層,并暴露出部分襯底表面,在高k介質(zhì)層表面形成偽柵極層;在所述偽柵極層、高k介質(zhì)層和界面層的側(cè)壁表面形成側(cè)墻;在所述偽柵極層、高k介質(zhì)層、界面層和側(cè)墻兩側(cè)的襯底內(nèi)形成源區(qū)和漏區(qū);在形成所述源區(qū)和漏區(qū)之后,在所述襯底表面形成介質(zhì)層,所述介質(zhì)層暴露出所述偽柵極結(jié)構(gòu)的頂部表面;去除所述偽柵極層,在所述介質(zhì)層內(nèi)形成暴露出高k介質(zhì)層的開口。

15.如權(quán)利要求13或14所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,在所述開口內(nèi)的高k介質(zhì)層表面形成填充滿開口的柵極層。

16.如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述柵極層的材料為金屬和金屬化合物中的一種或多種;所述金屬包括銅、鎢、鋁、銀、鈦和鉭;所述金屬化合物包括氮化鈦和氮化鉭。

17.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述襯底包括:基底、位于基底表面的鰭部、以及位于基底表面的隔離層,所述隔離層覆蓋所述鰭部的部分側(cè)壁表面,且所述隔離層的表面低于鰭部的頂部表面。

18.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述界面層位于所述鰭部的側(cè)壁和頂部表面。

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