[发明专利]半导体结构的形成方法

说明书

本发明涉及一种半导体结构的形成方法。所述半导体结构的形成方法包括如下步骤：提供衬底，所述衬底表面形成有氧化层；将所述衬底加热至处理温度，对所述衬底进行氮化处理，其中，所述氮化处理包括：在惰性气体氛围和第一压力下，对所述衬底进行维持处理，维持时间为T_1a，然后在所述惰性气体氛围中通入氮化反应气体，在第二压力下，对所述衬底进行反应处理，反应时间为T_2a；重复所述氮化处理，直至达到预定的维持时间和预定的反应时间。本发明能够有效增加氧化层中氮元素的含量，并降低了机台保养费用以及生成成本。

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结构的形成方法。

背景技术

随着半导体器件的尺寸不断缩小，应用于高性能逻辑器件的栅极氧化层的厚度被要求不断缩小。但是，随着栅极氧化层厚度的缩小，诸如界面陷阱电荷、漏电流等一系列问题开始出现。为了解决这一问题，当前主流的处理方式是对栅极氧化层进行氮化处理，例如远距离等离子渗氮(Remote Plasma Nitridation，RPN)、快速热渗氮、炉中渗氮、去耦等离子体渗氮、阱注入和/或多晶硅注入，其中，远距离等离子渗氮是最为常用的渗氮技术。

由于器件对高浓度氮元素含量的需求，一般只能通过延长氮化时间来提高器件中氮元素含量，这就不可避免的增大了产生微粒粉尘的风险，一定程度上限制了N％的上限。同时，过长的氮化时间也会对机台设备产生较大的损伤，使得机台保养频率以及保养费用增加，最终导致生产成本的增加以及生产效率的降低。

发明内容

本发明提供一种半导体结构的形成方法，用于解决现有技术的器件中氮元素含量较低的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种半导体结构的形成方法，包括如下步骤：

提供衬底，所述衬底表面形成有氧化层；

将所述衬底加热至处理温度，对所述衬底进行氮化处理，其中，所述氮化处理包括：

在惰性气体氛围和第一压力下，对所述衬底进行维持处理，维持时间为T_1a，然后在所述惰性气体氛围中通入氮化反应气体，在第二压力下，对所述衬底进行反应处理，反应时间为T_2a；

重复所述氮化处理，直至达到预定的维持时间和预定的反应时间。

可选的，所述衬底表面形成有氧化层，包括：将所述衬底进行热氧化处理，得到所述氧化层。

可选的，所述第一压力大于所述第二压力。

可选的，所述第一压力与所述第二压力的比值≥10。

可选的，所述维持时间T_1a大于或等于所述反应时间T_2a。

可选的，重复所述氮化处理时，各所述氮化处理的所述维持时间T_1a和所述反应时间T_2a相同或不同。

可选的，重复所述氮化处理时，各所述氮化处理中所述氮化反应气体的流量相同。

可选的，所述氮化处理中，所述惰性气体的流量大于所述氮化反应气体的流量。

可选的，重复所述氮化处理时，各所述氮化处理的所述反应时间T_2a逐步增加，直至达到所述预定的反应时间。

可选的，所述氮化处理的重复次数为2次～6次。