[发明专利]后栅型半导体器件的制造方法

权利要求书

1.一种后栅型半导体器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一半导体衬底，在所述半导体衬底表面上形成有层间介质层，所述层间介质层中形成有栅槽，所述栅槽两侧的半导体衬底中形成有源漏区；

在所述栅槽表面以及所述层间介质层表面沉积高K介质材料并进行第一次退火，形成高K栅介质层；

在所述高K栅介质层表面依次形成富氧材料层和吸氧材料层，并进行第二次退火，以将富氧材料层中的部分氧扩散到高K栅介质层中，使所述高K栅介质层中的氧空位缺陷减小，并通过所述吸氧材料层把所述富氧材料层中的多余氧吸附出来，防止所述富氧材料层中多余的氧扩散进入高K栅介质层、层间介质层和界面保护层；

去除所述吸氧材料层和富氧材料层，并进行第三次退火；

在所述栅槽中形成金属栅极。

2.如权利要求1所述的后栅型半导体器件的制造方法，其特征在于，所述半导体衬底表面具有鳍部，所述栅槽位于所述鳍部上方，所述源漏区位于所述栅槽两侧的鳍部中。

3.如权利要求1所述的后栅型半导体器件的制造方法，其特征在于，形成所述高K栅介质层之前，在所述栅槽侧壁形成界面保护层。

4.如权利要求3所述的后栅型半导体器件的制造方法，其特征在于，所述界面保护层的材质为二氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅。

5.如权利要求1所述的后栅型半导体器件的制造方法，其特征在于，所述第一次退火的温度为500℃～600℃。

6.如权利要求1所述的后栅型半导体器件的制造方法，其特征在于，所述富氧材料层的材料为含氧的氮化钛或含氧的氮化钽。

7.如权利要求1所述的后栅型半导体器件的制造方法，其特征在于，所述吸氧材料层的材质为能够在所述第二次退火过程中将所述富氧材料层中的部分氧吸附出来的任意材料。

8.如权利要求7所述的后栅型半导体器件的制造方法，其特征在于，所述吸氧材料层为非晶硅、非晶锗、非晶砷化镓、非晶硫化砷、非晶硒、非晶氧化物、非晶碳化物和非晶氮化物中的至少一种。

9.如权利要求8所述的后栅型半导体器件的制造方法，其特征在于，所述吸氧材料层的厚度为。

10.如权利要求1所述的后栅型半导体器件的制造方法，其特征在于，所述第二次退火的温度为800℃～1000℃。

11.如权利要求1所述的后栅型半导体器件的制造方法，其特征在于，所述第三次退火的温度为800℃～1200℃。

12.如权利要求1所述的后栅型半导体器件的制造方法，其特征在于，所述半导体衬底包括第一器件区和第二器件区，在所述栅槽中形成金属栅极的步骤包括：

在所述第一器件区和第二器件区的表面上沉积第一功能函数层，所述第一功能函数层覆盖在所述栅槽侧壁和底部上；

去除所述第二器件区表面上的第一功能函数层，而保留所述第一器件区表面上的第一功能函数层；

在所述第一器件区和所述第二器件区的表面上沉积粘附层；

在所述第一器件区和第二器件区的表面上依次沉积第二功能函数层和电极金属，以在所有栅槽中形成金属栅极。

13.如权利要求12所述的后栅型半导体器件的制造方法，其特征在于，所述第一功能函数层和所述粘附层的材质均为氮化钛，所述第二功能函数层的材质为碳化钛铝，所述电极金属的材质为钨。