[发明专利]一种半导体器件及其制造方法、电子装置

权利要求书

1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有伪栅极结构，所述伪栅极结构包括自下而上层叠的牺牲栅介电层和牺牲栅电极层；

在所述半导体衬底上形成层间介电层，以填充所述伪栅极结构之间的间隙；

去除所述伪栅极结构，形成沟槽；

在所述沟槽的底部形成界面层；

在所述沟槽的侧壁和所述界面层的顶部形成掺杂杂质的高k介电层；

在所述高k介电层上形成覆盖层，并实施退火处理，使所述高k介电层中的掺杂杂质扩散到所述高k介电层与所述界面层的界面；

形成金属栅极结构，以完全填充所述沟槽。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述掺杂杂质为氟。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用等离子增强原子层沉积工艺形成所述掺杂杂质的高k介电层。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述掺杂杂质的高k介电层为多层层叠结构，所述层叠结构包括多层依次层叠的第一高k介电层和第一掺杂杂质高k介电层。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一高k介电层为HfO₂层，所述第一掺杂杂质高k介电层为掺杂氟的HfO₂层。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述退火处理的温度为600℃-1100℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属栅极结构包括自下而上层叠的阻挡层、功函数设定金属层、浸润层和金属栅极材料层。

8.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有伪栅极结构，所述伪栅极结构包括自下而上层叠的牺牲栅介电层和牺牲栅电极层；

在所述半导体衬底上形成层间介电层，以填充所述伪栅极结构之 间的间隙；

去除所述伪栅极结构，形成沟槽；

在所述沟槽的侧壁和底部形成掺杂氧的高k介电层；

在所述高k介电层上形成覆盖层，并实施退火处理，使所述高k介电层中的掺杂氧扩散到所述高k介电层与所述半导体衬底之间的界面，形成界面层；

形成金属栅极结构，以完全填充所述沟槽。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，采用等离子增强原子层沉积工艺形成所述掺杂氧的高k介电层。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述掺杂氧的高k介电层为多层层叠结构，所述层叠结构包括多层依次层叠的第一高k介电层和第一掺杂氧的高k介电层。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一高k介电层为HfO₂层，所述第一掺杂氧的高k介电层为掺杂氧的HfO₂层。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述退火处理的温度为600℃-1100℃。

13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述金属栅极结构包括自下而上层叠的阻挡层、功函数设定金属层、浸润层和金属栅极材料层。

14.一种采用权利要求1-13之一所述的方法制造的半导体器件。

15.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括权利要求14所述的半导体器件。