一种半导体器件及其制造方法、电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体器件及其制造方法、电子装置，所述方法包括：提供半导体衬底，在其上形成有伪栅极结构；在半导体衬底上形成层间介电层，以填充伪栅极结构之间的间隙；去除伪栅极结构，形成沟槽；实施第一预处理，以改善沟槽的侧壁和底部表面状况；在沟槽底部形成界面层，并实施第二预处理，以改善界面层的表面特性；在沟槽的侧壁和界面层的顶部形成高k介电层；在高k介电层上形成覆盖层，其中，形成覆盖层之前，还包括实施第三预处理的步骤，以提升高k介电层的质量，形成覆盖层之后，还包括实施第四预处理的步骤，将氧驱入高k介电层中以减少氧空位缺陷。根据本发明专利技术，可以明显改善形成的界面层和高k介电层的质量，提升器件的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造工艺，具体而言涉及一种半导体器件及其制造方法、电子装置。
技术介绍
在下一代集成电路的制造工艺中，对于互补金属氧化物半导体(CMOS)的栅极的制作，通常采用高k-金属栅极工艺。对于具有较小数值工艺节点的CMOS而言，所述高k-金属栅极工艺通常为后栅极工艺，其实施过程为先高k介电层后金属栅极和后高k介电层后金属栅极两种。前者的实施过程包括：在半导体衬底上形成伪栅极结构，所述伪栅极结构由自下而上层叠的界面层、高k介电层、覆盖层(capping layer)和牺牲栅极材料层构成；在伪栅极结构的两侧形成侧壁结构，之后去除伪栅极结构中的牺牲栅极材料层，在侧壁结构之间留下的沟槽内依次沉积阻挡层(barrier layer)、功函数金属层(workfunction metal layer)和浸润层(wetting layer)；进行金属栅极材料(通常为铝)的填充。后者的实施过程包括：在半导体衬底上形成伪栅极结构，所述伪栅极结构由自下而上层叠的牺牲介电层和牺牲栅极材料层构成；在伪栅极结构的两侧形成侧壁结构，之后去除伪栅极结构中的牺牲介电层和牺牲栅极材料层，在侧壁结构之间留下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的制造方法，包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有包括自下而上层叠的牺牲栅介电层和牺牲栅电极层的伪栅极结构；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；实施第一预处理，以改善所述沟槽的侧壁和底部表面状况；在所述沟槽底部形成界面层，并实施第二预处理，以改善所述界面层的表面特性；在所述沟槽的侧壁和所述界面层的顶部形成高k介电层；在所述高k介电层上形成覆盖层。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制造方法，包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有包括自下而上层叠的牺牲栅介电层和牺牲栅电极层的伪栅极结构；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；实施第一预处理，以改善所述沟槽的侧壁和底部表面状况；在所述沟槽底部形成界面层，并实施第二预处理，以改善所述界面层的表面特性；在所述沟槽的侧壁和所述界面层的顶部形成高k介电层；在所述高k介电层上形成覆盖层。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预处理为高温退火处理，温度低于900℃，采用在N2、NH3或N2/H2氛围下进行的激光退火。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二预处理为在H2/H2O/OH氛围下进行的等离子体处理，温度为25℃-500℃，压力为3Torr-5Torr，等离子体流量为100sccm-1000sccm，功率为50W-200W。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述覆盖层之前，还包括实施第三预处理的步骤，以提升所述高k介电层的质量。5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，形成所述覆盖层之后，还包括实施第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵杰，肖莉红，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31