[發明專利]半導體結構的形成方法、晶體管及其形成方法

有效

• 申請號: 201410323378.5
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN105448709B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 禹國賓
• 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: H01L21/324
• 分類號: H01L21/324;H01L21/76;H01L29/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 應戰;駱蘇華

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底；

在所述襯底表面形成界面材料層；

對所述界面材料層進行氮離子摻雜，在所述界面材料層的表面處形成摻雜層；

對所述界面材料層進行毫秒級退火處理，所述毫秒級退火工藝適于激活固化所述氮離子，并且避免氮離子向襯底方向擴散；

所述摻雜層的厚度為整個界面材料層厚度的1/4～1/2；

在所述界面層表面形成柵介質材料層和位于所述柵介質材料層表面的柵極材料層。

2.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述毫秒級退火處理采用的退火工藝為閃光退火、激光退火或動態表面退火工藝，所述毫秒極退火處理的溫度為1000℃～1400℃，退火時間為0.1ms～30ms。

3.根據權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述毫秒級退火處理僅對界面材料層內的摻雜層進行退火處理。

4.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，還包括：在對所述界面材料層進行毫秒級退火處理后，對所述界面材料層進行氧化處理，修復所述襯底表面的缺陷。

5.根據權利要求4所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述氧化處理的溫度為950℃～1100℃，時間小于200s。

6.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述界面材料層的材料為氧化硅。

7.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，采用去耦等離子體氮化工藝進行所述氮離子摻雜。

8.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述氮離子的摻雜劑量為0.5E15atoms/cm²～12E15atoms/cm²。

9.一種晶體管的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底；

在所述襯底表面形成界面材料層；

對所述界面材料層進行氮離子摻雜，在所述界面材料層表面處形成摻雜層；

對所述界面材料層進行毫秒級退火處理，形成界面層，所述毫秒級退火工藝適于激活固化所述氮離子，并且避免氮離子向襯底方向擴散；

在所述界面層表面形成柵介質材料層和位于所述柵介質材料層表面的柵極材料層；

圖形化所述界面層、柵介質材料層和柵極材料層，形成覆蓋部分襯底表面的柵極堆疊結構；

在所述柵極堆疊結構兩側的襯底內形成源極和漏極；

所述摻雜層的厚度為整個界面材料層厚度的1/4～1/2。

10.根據權利要求9所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述毫秒級退火處理采用的退火工藝為閃光退火、激光退火或動態表面退火工藝，所述毫秒極退火處理的溫度為1000℃～1400℃，退火時間為0.1ms～30ms。

11.根據權利要求10所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述毫秒級退火處理僅對界面材料層內的摻雜層進行退火處理。

12.根據權利要求9所述的晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：在對所述界面材料層進行毫秒級退火處理，形成界面層之后，對所述界面層進行氧化處理，修復所述襯底表面的缺陷。

13.根據權利要求12所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述氧化處理的溫度為950℃～1100℃，時間小于200s。

14.根據權利要求9所述的晶體管的形成方法，其特征在于，采用去耦等離子體氮化工藝進行所述氮離子摻雜。