[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

栅极结构，其包括：位于半导体衬底上的氮氧化硅层，位于该氮氧化硅层上的氮氧硅铪层，位于该氮氧硅铪层上的多晶硅层，以及位于该多晶硅层上的硅化物层；

间隔件，位于该栅极结构的侧壁处；以及

源极区和漏极区，置于该栅极结构的相对两侧；

其中该氮氧硅铪层包括：第一氮氧硅铪层和第二氮氧硅铪层，其中该第二氮氧硅铪层位于该第一氮氧硅铪层上，并且该第二氮氧硅铪层的铪含量小于该第一氮氧硅铪层的铪含量。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中该第一氮氧硅铪层的铪与氮的键合率为40％至60％，并且该第二氮氧硅铪层的铪与氮的键合率为5％至10％。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中该多晶硅层包括氟离子。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：氟化层，该氟化层包括注入的氟离子，且该氟化层位于该源极区和漏极区之间。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中该硅化物层包括硅化镍。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括硅锗层，该硅锗层位于该多晶硅层上。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中该硅化物层位于该硅锗层上。

8.一种半导体器件的制造方法，该方法包括以下步骤：

由以下步骤形成栅极结构：在半导体衬底上形成氧化硅层，在该氧化硅层上形成硅酸铪层，通过在包括该氧化硅层和该硅酸铪层的该半导体衬底上实施氮等离子体工艺，形成氮氧化硅层和氮氧硅铪层，在该氮氧硅铪层上形成多晶硅层，在该多晶硅层上生长硅锗层，以及图案化该氮氧化硅层、该氮氧硅铪层、该多晶硅层和该硅锗层；

在该栅极结构的侧面形成间隔件以及源极区和漏极区；以及

通过硅化该硅锗层，形成栅电极；

其中形成该硅酸铪层的步骤包括：形成第一硅酸铪层，并且在该第一硅酸铪层上形成第二硅酸铪层，该第二硅酸铪层的铪含量小于该第一硅酸铪层的铪含量。

9.根据权利要求8所述的方法，其中形成该栅电极的步骤包括：

在该半导体衬底上形成缓冲氧化物层，并且通过化学机械抛光工艺暴露该硅锗层；

在该缓冲氧化物层和该硅锗层上涂覆金属；

在涂覆有该金属的该半导体衬底上实施初级热处理工艺；以及

除去未与该硅锗层反应而残留的部分该金属和除去该缓冲氧化物层，并且在合成结构上实施次级热处理工艺。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：在该半导体衬底上形成该氧化硅层之前，将氟离子注入该半导体衬底中。

11.根据权利要求10所述的方法，其中该第一硅酸铪层的铪的比率为40％至60％，并且该第二硅酸铪层的铪的比率为5％至10％。

12.根据权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：将氟离子注入该多晶硅层。

13.一种半导体器件的制造方法，包括以下步骤：

在半导体衬底上形成氧化硅层，

在该氧化硅层上形成硅酸铪层，

通过在该氧化硅层和该硅酸铪层上实施氮等离子体工艺，形成氮氧化硅层和氮氧硅铪层，

在该氮氧硅铪层上形成多晶硅层，

图案化该氮氧化硅层、该氮氧硅铪层和该多晶硅层；

在该栅极结构的侧面形成间隔件；以及

在该栅极结构的相对两侧的该半导体衬底中形成源极区和漏极区；

其中形成该硅酸铪层的步骤包括：形成第一硅酸铪层，并且在该第一硅酸铪层上形成第二硅酸铪层，该第二硅酸铪层的铪的含量小于该第一硅酸铪层的铪的含量。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括以下步骤：在该多晶硅层上生长硅锗层，其中将该硅锗层与该氮氧化硅层、该氮氧硅铪层和该多晶硅层一起图案化。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括以下步骤：硅化该硅锗层，以形成硅化物层。