[發明專利]半導體結構及其形成方法在審

申請號：	201910994666.6	申請日：	2019-10-18
公開（公告）號：	CN111081538A	公開（公告）日：	2020-04-28
發明（設計）人：	林政明;林啟德;楊世海;徐志安;方子韋	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;H01L29/78;H01L21/336
代理公司：	隆天知識產權代理有限公司 72003	代理人：	黃艷
地址：	中國臺***	國省代碼：	臺灣;71
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摘要：
搜索關鍵詞：	半導體結構及其形成方法
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【說明書】：

本公開涉及一種半導體結構及其形成方法。本公開實施例提供一種半導體裝置的形成方法，包括：形成含鉿層于半導體層上，同時對此含鉿層執行熱退火制程及施加電場以形成鐵電含鉿層，以及形成柵極電極于此鐵電含鉿層之上。

技術領域

本公開實施例涉及半導體技術，特別涉及形成含鉿層于半導體層之上的半導體制程。

背景技術

半導體集成電路產業經歷了快速成長。集成電路演進期間，功能密度(亦即，單位芯片面積的互連裝置數目)通常會增加而幾何尺寸(亦即，即可使用制程生產的最小元件(或線))卻減少。此微縮化的過程通常會以增加生產效率與降低相關成本而提供助益。

此微縮化也增加了集成電路制程及生產的復雜性，為實現這些優勢，集成電路制程及生產必須有同樣的進展。例如為致力于改善減小部件尺寸后的裝置表現，多晶硅柵極已被高介電常數金屬柵極取代。雖然高介電常數金屬柵極的形成方法已大致合乎需求，但這些方法并非在所有方面都令人滿意。

發明內容

本公開實施例提供一種半導體結構的制造方法，包括：形成含鉿層于半導體層之上；對此含鉿層同時執行熱退火制程及施加電場，以形成鐵電含鉿層；以及形成柵極電極于此鐵電含鉿層之上。

本公開實施例提供一種半導體結構的制造方法，包括：形成鐵電柵極介電層于半導體層之上，形成此鐵電柵極介電層包括：沉積氧化鉿基層于此半導體層之上；以及對此氧化鉿基層進行退火以形成此鐵電柵極介電層，對此氧化鉿基層進行退火包括對此氧化鉿基層施加電場，同時執行此退火；形成蓋層于此鐵電柵極介電層之上；形成功函數金屬層于此蓋層之上；以及形成塊體導電層于此功函數金屬層之上。

本公開實施例提供一種半導體結構的制造方法，包括：沉積含氧化鉿柵極介電層于半導體層之上，同時施加第一電場；對此含氧化鉿柵極介電層進行退火，同時施加第二電場；以及形成金屬柵極電極于此已退火的含氧化鉿柵極介電層之上。

附圖說明

以下將配合附圖詳述本公開實施例。應注意的是，依據在業界的標準做法，各種特征并未按照比例繪制。事實上，可任意放大或縮小元件的尺寸，以清楚地表現出本公開實施例的特征。

圖1是根據本公開的一些實施例，示出制造半導體裝置的例示方法的流程圖。

圖2是根據本公開的一些實施例，示出例示半導體裝置的三維透視圖。

圖3及圖14是根據本公開的一些實施例，示出圖2的半導體裝置沿BB’直線于圖1所示出的方法中，各種階段的剖面示意圖。

圖4、圖5、圖6A、圖6B、圖8、圖10、圖11、圖12及圖13是根據本公開的一些實施例，示出圖2的半導體裝置沿AA’直線于圖1所示出的方法中，各種階段的剖面示意圖。

圖7A及圖7B是根據本公開的一些實施例，示出例示設備的實施例。

圖7C及圖7D是根據本公開的一些實施例，示出例示設備的實施例。

圖9是根據本公開的一些實施例，示出例示相變換過程的示意圖示。

其中，附圖標記說明如下：

100～方法