[發(fā)明專利]在半導體結(jié)構(gòu)中形成材料層的方法

有效

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• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103681351A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設計）人: C·格拉斯;M·特倫茨施;B·巴哈;P·科羅頓泰勒
• 申請（專利權）人: 格羅方德半導體公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/3105
• 代理公司: 北京戈程知識產(chǎn)權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

1.一種在半導體結(jié)構(gòu)中形成材料層方法，包括：

在半導體結(jié)構(gòu)上沉積第一材料層的第一部分；

執(zhí)行后處理制程的第一輪以至少將該第一材料層的該第一部分改性；

在該后處理制程的該第一輪后，沉積該第一材料層的第二部分，而該第二部分由與該第一部分基本相同的材料構(gòu)成；以及

在該第一材料層的該第二部分的該沉積后，執(zhí)行該后處理制程的第二輪以至少將該第一材料層的該第二部分改性。

2.如權利要求1所述的方法，還包括：

在該后處理制程的該第二輪后，在該半導體結(jié)構(gòu)上沉積該第一材料層的至少一附加部分，該第一材料層的各附加部分由與該第一材料層的該第一及第二部分基本相同的材料構(gòu)成，并且在該第一材料層的該至少一附加部分的其中一者的每次沉積后，執(zhí)行一輪該后處理制程。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該第一材料層的該第一部分的該沉積以及該第一材料層的該第二部分的該沉積各包括執(zhí)行一輪沉積制程。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，該沉積制程為化學氣相沉積制程。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，該第一材料層的該第一及第二部分的材料包括二氧化硅，并且在該化學氣相沉積制程中使用包括硅烷及氧化亞氮的反應氣體。

6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，該后處理制程包括將該半導體結(jié)構(gòu)暴露于等離子體，其中，該等離子體是通過與該化學氣相沉積制程中使用的反應氣體相比具有不同組成的氣體中的放電所形成。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，將該等離子體通過包括氧的氣體中的放電形成。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，將該等離子體通過解耦等離子源形成。

9.如權利要求1所述的方法，還包括在該第一材料層上形成第二材料層，而與該第一材料層的材料相比，該第二材料層由具有較大介電常數(shù)的材料構(gòu)成。

10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，該第一材料層的該材料包括二氧化硅，且該第二材料層的該材料具有約為10或更大的介電常數(shù)。

11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，該第二材料層的該材料包括氧化鉿、氧化鋯、硅酸鉿以及硅酸鋯的至少其中一種。

12.如權利要求1所述的方法，還包括在該第一材料層上方形成場效應晶體管的柵極電極，而該第一材料層位于該場效應晶體管的溝道區(qū)域與該柵極電極之間，以在該柵極電極與該溝道區(qū)域之間提供電性絕緣。

13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，該溝道區(qū)域包括硅及鍺的至少其中一種。

14.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該后處理制程包括將該半導體結(jié)構(gòu)暴露于氧化環(huán)境中，其中，在該后處理制程的該第一輪期間將鄰近該第一材料層的該半導體結(jié)構(gòu)的部分氧化。

15.如權利要求14所述的方法，其特征在于，鄰近該第一材料層的該氧化部分具有在約2埃至約6埃范圍內(nèi)的厚度。

16.如權利要求9所述的方法，其特征在于，該第一材料層與該第二材料層的總厚度大于約30埃。

17.如權利要求9所述的方法，其特征在于，該第一材料層與該第二材料層的總厚度在約30埃至約80埃的范圍內(nèi)。

18.一種形成場效應晶體管的方法，包括：

設置包括半導體材料的半導體結(jié)構(gòu)；

在該半導體材料上形成柵極絕緣層，其中，該柵極絕緣層的形成包括：

執(zhí)行化學氣相沉積制程的第一輪以在該半導體材料上沉積二氧化硅層的第一部分；

在該化學氣相沉積制程的該第一輪后，執(zhí)行等離子氧化制程的第一輪，其中，將與該二氧化硅層的該第一部分鄰近的該半導體材料的部分氧化；

在該等離子氧化制程的該第一輪后，執(zhí)行該化學氣相沉積制程的第二輪以在該二氧化硅層的該第一部分上沉積該二氧化硅層的第二部分；以及

在該化學氣相沉積制程的該第二輪后，執(zhí)行該等離子氧化制程的第二輪；

該方法還包括：

在該柵極絕緣層上方形成柵極電極。