[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910243804.3
• 申請日: 2009-12-21
• 公開（公告）號: CN102104070A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尹海洲;駱志炯;朱慧瓏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/49;H01L21/336;H01L21/28
• 代理公司: 北京市立方律師事務(wù)所 11330
• 代理人: 張磊

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

襯底；

形成在所述襯底之上的柵堆疊，其中，所述柵堆疊包括高K柵介質(zhì)層和含氧的金屬柵極；

形成在所述柵堆疊兩側(cè)的一個或多個側(cè)墻；和

形成在所述襯底之中的源極和漏極。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述柵堆疊還包括位于所述高K柵介質(zhì)層和含氧的金屬柵極之間的一層或多層中間層。

3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中間層中包括TiN、TaN或直接形成在所述高K柵介質(zhì)層上的Al₂O₃層。

4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述Al₂O₃層厚度約為0.2-1.5nm。

5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述柵堆疊還包括位于所述含氧的金屬柵極之上的金屬層。

6.如權(quán)利要求1-4任一項所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述含氧的金屬柵極包括Ni、W、Mo或Co。

7.如權(quán)利要求1-4任一項所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述柵堆疊通過替換柵工藝形成。

8.一種形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，包括以下步驟：

形成襯底；

在所述襯底之上形成高K柵介質(zhì)層，并在所述高K柵介質(zhì)層之上形成偽柵極；

在所述高K柵介質(zhì)層和偽柵極的兩側(cè)形成一個或多個側(cè)墻；

在所述襯底之中形成源極和漏極；

形成層間介質(zhì)層；

去除所述偽柵極，形成含氧的金屬柵極；和

進行退火處理。

9.如權(quán)利要求8所述的形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述進行退火處理包括：進行低于650度的退火處理。

10.如權(quán)利要求8所述的形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，還包括：在去除所述偽柵極的同時去除所述高K柵介質(zhì)層，并在形成含氧的金屬柵極之前再形成新的高k柵介質(zhì)層。

11.如權(quán)利要求8所述的形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，還包括：

在所述高K柵介質(zhì)層和含氧的金屬柵極之間形成一層或多層中間層。

12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中間層中包括TiN、TaN或直接在所述高K柵介質(zhì)層上的Al₂O₃層。

13.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述Al₂O₃層厚度約為0.2-1.5nm。

14.如權(quán)利要求8-13任一項所述的形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，還包括：

在所述含氧的金屬柵極之上形成金屬層。

15.如權(quán)利要求8-13任一項所述的形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述含氧的金屬柵極包括Ni、W、Mo或Co。