【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造领域，特别是涉及一种半导体结构及其形成方法。
技术介绍
随着集成电路制造技术的快速发展，半导体器件的技术节点在不断减小，器件的几何尺寸也遵循摩尔定律不断缩小。当半导体器件尺寸减小到一定程度时，由半导体器件接近物理极限所带来的各种问题相继出现。在半导体器件制造领域，最具挑战性的难题是如何解决器件可靠性下降的问题，这种现象主要是由传统栅介质层厚度不断减小所造成的。现有技术提供的方法以高k栅介质材料代替传统的栅介质材料，同时采用金属栅极替代多晶硅栅极，可以有效提高半导体器件的可靠性，优化电学性能。现有技术提供了一种具有金属栅极的半导体器件制造方法，包括：提供半导体衬底，在所述衬底上形成有包括高k材料和金属材料的栅介质层；形成位于栅介质层上的栅极层；形成覆盖所述栅介质层和栅极层的层间介质层；以所述栅极层为停止层，对所述层间介质层进行化学机械抛光；去除所述栅极层，形成沟槽；在所述沟槽中填充满金属，形成金属栅极。尽管包括高k材料及金属材料的栅介质层和金属栅极的引入能够改善半导体器件的电学性能，但是在实际应用中发现，由于器件几何尺寸的不断缩小，制造工艺较复杂且难以稳定控制，容易导致器件失效。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是，通过离子注入改性或者等离子体改性，将位于浅沟槽隔离结构上方的部分金属层改性处理转变为保护层，所述保护层对酸性物质有较高的抵抗性，当部分浅沟槽隔离结构被酸性物
【技术保护点】
一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括有源区结构和浅沟槽隔离结构；所述半导体衬底表面形成有栅极结构和位于所述栅极结构侧壁的侧墙，所述栅极结构包括位于半导体衬底表面的栅介质层，所述栅介质层包括位于半导体衬底表面的介质层和位于所述介质层表面的金属层，部分栅极结构和部分侧墙位于浅沟槽隔离结构表面；对位于浅沟槽隔离结构上方的部分金属层进行改性处理，使所述位于浅沟槽隔离结构上方的部分金属层转变为保护层。
【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：
提供半导体衬底，所述半导体衬底包括有源区结构和浅沟槽隔离结构；
所述半导体衬底表面形成有栅极结构和位于所述栅极结构侧壁的侧墙，所
述栅极结构包括位于半导体衬底表面的栅介质层，所述栅介质层包括位于半
导体衬底表面的介质层和位于所述介质层表面的金属层，部分栅极结构和部
分侧墙位于浅沟槽隔离结构表面；
对位于浅沟槽隔离结构上方的部分金属层进行改性处理，使所述位于浅沟
槽隔离结构上方的部分金属层转变为保护层。
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，所述保护层为
Ti、TiN、TaN、Ta、TaC或者TaSiN中任一种材料的硅化物，所述保护层的
厚度为3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述对位于浅
沟槽隔离结构上方的部分金属层进行改性处理的工艺为离子注入，注入离
子的种类为Si。
4.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述离子注入
的工艺，注入角度与垂直半导体衬底方向的夹角为2度～35度，离子的注
入浓度为1×1014atom/cm3～5×1016atom/cm3，注入能量为1Kev～10Kev。
5.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述离子注
入之后还包括退火工艺，所述退火工艺为热炉退火、尖峰退火、快速热退
火、激光退火或者闪光退火。
6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述半导体衬
底为硅衬底、锗衬底或绝缘体上硅衬底，所述浅沟槽隔离结构材料为氧化
硅。
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，所述栅极结构
还包括位于所述栅介质层表面的栅极层和位于所述栅极层表面的掩模层。
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，所述介质层包
括位于半导体衬底表面的第一介质层和位于第一介质层表面的第二介质
\t层，所述第一介质层为厚度的SiO2或者SiON，所述第二介质层
为厚度的HfO2、HfON、ZrO2或者ZrON。
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，所述金属层为
Ti、TiN、TaN、Ta、TaC或者TaSiN，金属层的厚度为10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述侧墙为氮
化硅、氮氧化硅或者碳氧化硅。
11.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：
提供半导体衬底，所述半导体衬底包括有源区结构和浅沟槽隔离结构；
所述半导体衬底表面形成有栅极结构和位于所述栅极结构侧壁的侧墙，所
述栅极结构包括位于半导体...
【专利技术属性】
技术研发人员：何永根，
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
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