高K介质层的形成方法、半导体器件及其形成方法技术

本发明专利技术提供了一种高K介质层、半导体器件及其形成方法，包括：在衬底上形成一遮蔽层；接着，在所述遮蔽层上形成一高K介质层和一氧吸收层；以及，执行热退火工艺。在本发明专利技术提供的高K介质层的形成方法中，通过遮蔽层对衬底进行保护避免衬底被氧化；并且，在制备过程中还包括形成氧吸收层，利用所述氧吸收层对氧具有较强的吸引力的特性，使高K介质层中向衬底扩散的氧空穴的数量大大降低，进一步缓解了衬底被氧化的问题，有利于缩减栅介质层的等效氧化层的厚度，进而可有效提高所形成的半导体器件的性能。

Method for forming high K dielectric layer, semiconductor device and forming method thereof

The invention provides a high K dielectric layer, a semiconductor device and a forming method thereof, including: forming a shield layer on a substrate; then forming a high K dielectric layer and an oxygen absorption layer on the shield layer; and performing a thermal annealing process. In the forming method of the high K dielectric layer provided by the invention, the substrate is protected from oxidation by a shield layer, and an oxygen absorption layer is formed during the preparation process, so that the number of oxygen holes diffused into the substrate in the high K dielectric layer is greatly increased by utilizing the strong attraction of the oxygen absorption layer to oxygen. The reduction further alleviates the problem of substrate being oxidized, and is beneficial to reducing the thickness of the equivalent oxide layer of the gate dielectric layer, thereby effectively improving the performance of the formed semiconductor devices.

【技术实现步骤摘要】
高K介质层的形成方法、半导体器件及其形成方法
本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及一种高K介质层的形成方法、半导体器件及其形成方法。
技术介绍
随着半导体技术的发展，半导体器件的尺寸也逐渐缩小，大大提高了单位面积内的器件密集度，使相应元件的功能性增强。同时，由于半导体器件尺寸的不断缩减，使作为栅介质层的氧化硅层的厚度也相应的缩减，当所述氧化硅层的厚度缩减到一定程度时，将引发可靠性问题，尤其是与时间相关的击穿、热载流子效应以及较高的隧穿电流等问题，这将进一步严重影响器件的稳定性和可靠性。高K介质层由于在保证具有与氧化硅层相同电性能的基础上其物理厚度较大，从而可消除由隧穿引起的漏电流的问题，因此，高K介质层已被大规模采用以代替传统的氧化硅作为栅介质层。然而，在制备高K介质层的过程中，常常会使衬底的表面发生氧化而形成一界面氧化层，所述界面氧化层的存在一方面不利于栅介质层的等效氧化层厚度(EquivalentOxideThickness，EOT)的缩减；另一方面，所述界面氧化层的品质较低，其介质常数较低，从而会对所形成的器件的性能造成影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高K介本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高K介质层的形成方法，其特征在于，所述高K介质层的形成方法包括：提供一衬底；在所述衬底上形成一遮蔽层；在所述遮蔽层上形成一高K介质层和一氧吸收层；对所述高K介质层执行热退火工艺。

【技术特征摘要】
1.一种高K介质层的形成方法，其特征在于，所述高K介质层的形成方法包括：提供一衬底；在所述衬底上形成一遮蔽层；在所述遮蔽层上形成一高K介质层和一氧吸收层；对所述高K介质层执行热退火工艺。2.如权利要求1所述的高K介质层的形成方法，其特征在于，所述氧吸收层为非晶硅层。3.如权利要求1所述的高K介质层的形成方法，其特征在于，所述遮蔽层为氧化层。4.如权利要求3所述的高K介质层的形成方法，其特征在于，所述遮蔽层的形成方法包括：供应硅源气体，以形成硅原子并吸附于所述衬底的表面上；执行热氧化工艺，形成所述氧化层。5.如权利要求4所述的高K介质层的形成方法，其特征在于，所述热氧化工艺为快速热退火工艺或原位水汽氧化工艺。6.如权利要求4所述的高K介质层的形成方法，其特征在于，在形成有所述硅原子并吸附于所述衬底的表面上之后，以及在执行热氧化工艺之前，还包括：对吸附有所述硅原子的衬底执行湿法化学氧化工艺，形成一氧化薄膜。7.如权利要求6所述的高K介质层的形成方法，其特征在于，在所述湿法化学氧化工艺中，所采用的化学试剂包括臭氧。8.如权利要求1所述的高K介质层的形成方法，其特征在于，执行热退火工艺之后，所述高K介质层的形成方法还包括：去除所述氧吸收层。9.如权利要求1所述的高K介质层的形成方法，其特征在于，所述衬底为硅衬底或含锗衬底。10.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括如权利要求...

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