[發(fā)明專利]半導體裝置及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010183402.1
• 申請日: 2010-05-18
• 公開（公告）號: CN102129979A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 許俊豪;姚亮吉;官大明
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L29/51;H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 北京市德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;高雪琴

技術領域

本發(fā)明涉及半導體裝置的制造，且特別涉及以含氟混合物鈍化半導體基材的方法及以此方法制造的裝置。

背景技術

半導體集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)歷過快速的成長。IC材料和設計的技術進步使得IC的生產(chǎn)世代不停地推新，每個世代都較前個世代有更小及更復雜的電路。然而，這些進步也增加了制造IC工藝的復雜性，因此IC工藝也需要有同樣的進展才能實現(xiàn)更先進的集成電路IC工藝。在IC革新的過程中，功能密度(亦即每個芯片區(qū)域上互連裝置的數(shù)量)已普遍地增加，然而幾何尺寸(亦即在工藝中所能創(chuàng)造的最小元件或線)也越來越小。例如，持續(xù)微小化的IC裝置也使得超薄柵極氧化物的可靠度及功能性的問題日趨嚴重。因此，在基材/氧化物界面處降低界面缺陷密度(Dit)以增加載子流動性及降低漏電流，及降低等效電容厚度(CET)以增加尺寸，是現(xiàn)今IC工藝所非常需要的。

因此，雖然現(xiàn)有的半導體制造方法一般均可滿足其最初設計目的，但并非在各方面都完全令人滿意。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術缺陷，本發(fā)明提供一種半導體裝置的制造方法，包括：提供一基材；以氫氟酸及醇類的混合物鈍化(passivating)該基材的一表面，形成一氟鈍化表面(fluorine-passivated?surface)；形成一柵極介電層于該氟鈍化表面上；以及形成一金屬柵極電極于該柵極介電層上。

本發(fā)明還提供一種半導體裝置，包括：一包含氟鈍化表面的基材；一界面層，位于該氟鈍化表面上，該界面層的厚度小于約1nm；一柵極介電層，位于該界面層上，且該柵極介電層的介電常數(shù)高于該界面層；以及一金屬柵極電極，位于該柵極介電層上。

本發(fā)明的優(yōu)點是在無需犧牲柵極氧化層的整體厚度或介電常數(shù)的前提下降低漏電流。

為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1顯示為依照本發(fā)明一實施例的半導體裝置的制造方法的流程圖。

圖2A～圖2J顯示為依照圖1的方法制造半導體裝置于各種階段的剖面圖。

圖3顯示為依照本發(fā)明一實施例的用以氟鈍化半導體裝置表面的系統(tǒng)的示意圖。

并且，上述附圖中的附圖標記說明如下：

200～半導體裝置????????????????201～基材

202a、202b～淺溝槽隔離元件

204～氟鈍化表面????????????????206～界面層

208～柵極介電層????????????????210～柵極電極層

220～柵極堆疊??????????????????230～輕摻雜源/漏極區(qū)

232～柵極間隔物????????????????234～重摻雜源/漏極區(qū)

240～層間介電層????????????????250～表面清潔工藝

260～氟鈍化工藝

300～半導體裝置表面氟鈍化系統(tǒng)

302～載氣供應器

304a、304b～質(zhì)流控制器

306～氫氟酸蒸氣產(chǎn)生器??????????308～醇類蒸氣產(chǎn)生器

310～混合器????????????????????312～噴灑腔室

具體實施方式

本發(fā)明接下來將會提供許多不同的實施例以實施本發(fā)明中不同的特征。各特定實施例中的組成及配置將會在以下作描述以簡化本發(fā)明。這些為實施例并非用于限定本發(fā)明。例如，一第一元件形成于一第二元件“上方”、“之上”、“之下”或“上”可包含實施例中的該第一元件與第二元件直接接觸，或也可包含該第一元件與第二元件之間更有其他額外元件使該第一元件與第二元件無直接接觸。此外，在本說明書的各種例子中可能會出現(xiàn)重復的元件符號以便簡化描述，但這不代表在各個實施例及/或圖示之間有何特定的關連。