[發明專利]一種半導體器件及其制備方法

在審

• 申請號: 201310023826.5
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103943492A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 甘正浩;馮軍宏
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/3115
• 分類號: H01L21/3115;H01L21/28;H01L29/51
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

1.一種半導體器件的制備方法，包括：

提供半導體襯底；

在所述襯底上形成界面層、高K介電層；

在含氧氣氛中進行室溫固化，以使氧擴散至所述高K介電層中，抑制氧空位的形成，降低漏電，改善與時間相關電介質擊穿；

在所述高K介電層上形成金屬柵極。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述室溫固化時間為1-100h。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述含氧氣氛中氧氣的體積分數為20％-100％。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在進行所述室溫固化之前還包括對所述界面層、高K介電層進行退火的步驟。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述金屬柵極的方法為：

在所述高K介電層上沉積覆蓋層和多晶硅層，以形成柵堆棧層；

蝕刻所述柵堆棧層以在所述襯底上形成虛設柵極結構；

去除所述虛設柵極結構中所述的多晶硅層；

在所述覆蓋層上形成金屬柵極。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述金屬柵極由依次層疊的功函數金屬層和金屬材料層組成。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述覆蓋層為TiN層。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述界面層為氧化硅。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述功函數金屬層包括一層或多層TiAl、TiN、TaN、Ta或其組合。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述高K介電層為HfO₂。

11.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述覆蓋層和所述多晶硅層之間設有阻擋層。

12.根據權利要求11所述的方法，其中所述阻擋層為TaN或AlN層。

13.一種如權利要求1-12之一所述的方法制備得到的半導體器件。