[发明专利]半导体器件的形成方法

说明书

本发明提供了一种半导体器件的形成方法，在衬底中的栅极沟槽的内壁上形成栅氧化层，再对所述栅极沟槽进行亲水处理，然后再依次形成功函数层及栅电极层于所述栅极沟槽中，使所述栅氧化层、功函数层及栅电极层构成栅极结构，所述亲水处理增加了栅极沟槽内氢氧基的浓度，进而可以促进功函数层的成核，使形成的功函数层的均匀性更好，能够有效的减小漏电流且提高了功函数层的粘附性，使半导体器件的性能更好。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体器件的形成方法。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，动态随机存储器(DRAM)产品对性能的要求越来越高。DRAM通常采用埋栅结构的晶体管，但是目前晶体管的栅极结构的功函数层均匀性较差，且粘附性也不好，导致器件产生缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体器件的形成方法，以解决现有的栅极结构的功函数层均一性较差、粘附性不好的问题

为了达到上述目的，本发明提供了一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底中形成有栅极沟槽，所述栅极沟槽的内壁上形成有栅氧化层；

对所述栅极沟槽进行亲水处理；以及，

依次形成功函数层及栅电极层于所述栅极沟槽中，所述功函数层位于所述栅氧化层上并覆盖所述栅极沟槽的内壁，所述栅电极层位于所述功函数层上并填充所述栅极沟槽，所述栅氧化层、功函数层及栅电极层构成栅极结构。

可选的，形成所述栅极结构之后，所述半导体器件的形成方法还包括：

形成绝缘介质层于所述衬底上，所述绝缘介质层中形成有接触窗；

对所述接触窗进行亲水处理；

形成第一电极层于所述接触窗的内壁上；

形成电容介质层于所述第一电极层上，且所述电容介质层覆盖所述接触窗的内壁并延伸覆盖所述绝缘介质层；

对所述接触窗再次进行亲水处理；

形成第二电极层于所述接触窗中，所述第二电极层填充所述接触窗并延伸覆盖所述绝缘介质层上的电容介质层，所述第一电极层、电容介质层及第二电极层构成电容结构。

可选的，在惰性气体的保护下对所述栅极沟槽和/或所述接触窗进行亲水处理，所述亲水处理的处理剂包括去离子水、一号标准清洗剂或二号标准清洗剂。

可选的，在氮气的保护下采用去离子水对所述栅极沟槽和/或所述接触窗进行亲水处理，所述去离子水的流量介于50L/min-120L/min，亲水处理的时间介于30s-200s。

可选的，形成所述功函数层、所述第一电极层及所述第二电极层的工艺均包括化学气相沉积、原子层沉积、超临界流体沉积、等离子体增强化学气相沉积或等离子体原子层沉积中的一种或多种。

可选的，所述功函数层、第一电极层及第二电极层的生长模式均为三维岛屿生长模式。

可选的，所述功函数层、第一电极层及第二电极层的材料包括氮化钛。

可选的，所述衬底中还形成有源区和漏区，所述源区和所述漏区位于所述栅极结构两侧，所述接触窗对应所述源区。

可选的，在形成所述绝缘介质层之前，所述半导体器件的形成方法还包括：

形成氧化硅层于所述衬底上；

刻蚀所述氧化硅层以形成对应所述源区的开口；

在所述源区中形成存储节点接触。