[发明专利]半导体结构的形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底；

在所述基底上形成界面层；

对所述基底进行至少一次膜层形成工艺，在所述界面层上形成高k栅介质层；其中，所述膜层形成工艺的步骤包括：通过含氯的前驱体在所述界面层上形成中间高k栅介质层；所述中间高k栅介质层中残留有Cl原子；采用含氢气体对所述中间高k栅介质层进行等离子体处理，以去除所述中间高k栅介质层中残留的Cl原子；

在所述高k栅介质层上形成栅电极层；

采用原子层沉积工艺形成所述中间高k栅介质层，所述原子层沉积工艺中，向原子层沉积室内通入的前驱体包括HfCl₄和H₂O；所述含氢气体为H₂O；在所述基底上形成界面层的步骤中，形成的界面层厚度小于界面层目标厚度，且差值为至

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述高k栅介质层的材料为HfO₂、HfSiO、HfSiON、HfTaO、HfTiO和HfZrO中的一种或多种。

3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述栅介质层的材料为HfO₂；

所述原子层沉积工艺参数包括：HfCl₄的气体流量为100sccm至500sccm，H₂O的气体流量为100sccm至500sccm，工艺温度为250摄氏度至400摄氏度，压强为2托至6托，沉积次数为3次至7次。

4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述界面层的材料为氧化硅或碳氮氧化硅。

5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，采用含氢气体对所述中间高k栅介质层进行等离子体处理的步骤中，所述等离子体处理为远程等离子体处理工艺。

6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述远程等离子体处理工艺的步骤包括：将所述基底置于等离子体处理腔室中；

将所述含氢气体等离子体化，形成氢的高能等离子体；

将所述氢的高能等离子体通入所述等离子体处理腔室中；

采用所述氢的高能等离子体对所述中间高k栅介质层进行轰击，高能H原子吸附所述中间高K栅介质层中的Cl原子形成H-Cl键，且使Cl原子远离所述中间高k栅介质层表面。

7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述等离子体处理的参数包括：功率为300W至600W，压强为2Torr至6Torr，工艺时间为5s至30s，H₂O的气体流量为100sccm至500sccm。

8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，提供基底后，在所述基底上形成界面层之前，所述形成方法还包括：在所述基底上形成伪栅结构；在所述伪栅结构两侧的基底内形成源漏掺杂区；形成所述源漏掺杂区后，在所述伪栅结构之间的基底上形成层间介质层，所述层间介质层覆盖所述伪栅结构侧壁；去除所述伪栅结构，在所述层间介质层中形成露出所述基底的开口；

在所述基底上形成界面层的步骤中，在所述开口底部形成界面层；

在所述界面层上形成高k栅介质层的步骤中，在所述界面层上以及开口侧壁上形成高k栅介质层；

在所述高k栅介质层上形成栅电极层的步骤中，在所述高k栅介质层上形成填充满所述开口的栅电极层。

9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述界面层位于所述基底的整个表面；

在所述高k栅介质层上形成栅电极层后，所述形成方法还包括：图形化所述栅电极层以及高k栅介质层，形成栅极结构；

在所述栅极结构两侧的基底内形成源漏掺杂区；

形成所述源漏掺杂区后，在所述栅极结构之间的基底上形成层间介质层，所述层间介质层覆盖所述栅极结构侧壁。