]本实施例在图形化栅电极膜以及栅介质膜后，对界面层303进行了图形化，使得界面层303仅位于栅介质层314正下方。在其他实施例中，也可以只对栅电极膜以及栅介质膜进行图形化，使界面层覆盖于整个衬底表面。
[0108]请参考图12，对所述栅极结构两侧的衬底300进行掺杂处理，形成掺杂区306。
[0109]所述掺杂区306的掺杂离子为N型离子或P型离子，其中，所述N型离子为磷、砷或锑，所述P型离子为硼、镓或铟。
[0110]本实施例以形成半导体结构为NM0S器件为例做示范性说明，采用离子注入工艺进行所述掺杂处理，所述离子注入工艺的工艺参数为:注入离子为磷，离子注入能量为lOkev 至 lOOkev,离子注入剂量为 5E17atom/cm2 至 5E21atom/cm2。
[0111]在形成所述掺杂区306后，对衬底300进行退火处理，激活掺杂区306内的掺杂离子，且修复掺杂处理对衬底300造成的晶格损伤。
[0112]请参考图13，在所述衬底300表面形成层间介质层307，且所述层间介质层307顶部与栅极结构顶部齐平。
[0113]有关层间介质层307的描述可参考前述实施例的说明，在此不再赘述。
[0114]本实施例中，由于形成界面层303的氧化处理温度高，使得形成的界面层303具有更好的性能，例如，界面层303的致密性更好，界面层303与衬底300之间的界面性能更好，防止由于界面层303性能差而造成半导体结构中产生漏电流的问题，优化半导体结构的电学性能以及可靠性。
[0115]综上，本发明提供的半导体结构的形成方法的技术方案具有以下优点:
[0116]首先，在衬底表面形成界面层之前在衬底表面形成阻挡层；对所述表面具有阻挡层的衬底进行氧化处理，在衬底表面形成界面层，所述界面层位于衬底和阻挡层之间。由于阻挡层内化学键键能大于衬底内化学键键能，所述氧化处理对衬底表面的氧化速率远大于对阻挡层的氧化速率，所述氧化处理对阻挡层几乎不会造成氧化，且氧化处理中的氧经由阻挡层后才扩散至衬底表面，大大的降低了氧化处理中氧与衬底表面接触的速率；由于与现有技术相比，氧化处理中的氧与衬底表面接触的速率降低了，因此本发明实施例中氧化处理的氧化温度可以比现有技术的氧化温度更高，从而提高了形成的界面层的性能，例如，界面层的致密性得到提高，界面层与衬底之间的界面性能好，减小了界面缺陷，从而防止半导体结构中产生漏电流，提高半导体结构的电学性能以及可靠性。
[0117]其次，所述氧化处理的氧化温度为900度至1200度，在900度至1200度的高温下进行氧化处理时，能显著的提高形成的界面层的质量。
[0118]再次，若阻挡层的厚度过薄，形成阻挡层的工艺难度大且不易形成厚度均匀性高的阻挡层，且氧化处理中的氧与衬底表面接触的速率仍较大；若阻挡层的厚度过厚，氧化处理中的氧较难扩散通过所阻挡层，到达衬底表面的氧含量过少。因此本实施例中所述阻挡层的厚度为3埃至300埃，提高阻挡层厚度均匀性，且使氧化处理中的氧的扩散路径长度适中，进一步提高形成的界面层的质量，进一步提高半导体结构的电学性能以及可靠性。
[0119]虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括: 提供衬底； 在所述衬底表面形成阻挡层，所述阻挡层内化学键能大于衬底内化学键键能； 对所述表面具有阻挡层的衬底进行氧化处理，在所述衬底表面形成界面层，所述界面层位于衬底和阻挡层之间； 刻蚀去除所述阻挡层，暴露出界面层表面。2.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述氧化处理的氧化温度为900度至1200度。3.如权利要求2所述半导体结构的形成方法，其特征在于，采用快速热氧化、炉内热氧化、臭氧氧化或原位现场水汽生成氧化进行所述氧化处理。4.如权利要求3所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述氧化处理中的氧经过阻挡层扩散到达衬底表面。5.如权利要求3所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述快速热氧化工艺的工艺参数为:氧化温度为900度至1200度，在含氧氛围下进行，所述含氧氛围为02，02流量为200sccm至20000sccm,氧化时长为10秒至120秒。6.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述界面层的材料为氧化石圭。7.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述界面层的厚度为1埃至50埃。8.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述阻挡层的材料为SiN、Ge02、Hf02 或 A1202。9.如权利要求8所述半导体结构的形成方法，其特征在于，采用原子层沉积工艺、化学气相沉积工艺或炉内热反应工艺形成所述阻挡层。10.如权利要求9所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述阻挡层的材料为SiN时，采用原子层沉积工艺形成所述阻挡层的工艺参数为:反应气体包括硅源气体和氮源气体，其中，硅源气体为SiH4或SiH2Cl2，氮源气体为NH3，硅源气体流量为20sccm至2000sccm，氮源气体流量为20sccm至2000sccm，反应腔室温度为300度至500度，反应腔室压强为0.2托至50托。11.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述阻挡层的厚度为3埃至300埃。12.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，刻蚀工艺对所述阻挡层的刻蚀速率大于对界面层的刻蚀速率。13.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，还包括步骤:在所述界面层表面依次形成栅介质膜以及位于栅介质膜表面的牺牲膜；图形化所述牺牲膜以及栅介质膜，在所述衬底表面形成伪栅极结构，所述伪栅极结构包括:位于衬底表面的界面层、位于界面层表面的栅介质层、位于栅介质层表面的牺牲层；在所述伪栅极结构两侧的衬底内形成掺杂区；在所述衬底表面形成层间介质层，且所述层间介质层顶部与伪栅极结构顶部齐平；刻蚀去除所述牺牲层形成凹槽；形成填充满所述凹槽的栅电极层，所述栅电极层、栅介质层以及界面层构成栅极结构。14.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，还包括步骤:在所述界面层表面依次形成栅介质膜以及位于栅介质膜表面的栅电极膜；图形化所述栅电极膜以及栅介质膜，在所述衬底表面形成栅极结构，所述栅结构包括:位于衬底表面的界面层、位于界面层表面的栅介质层、位于栅介质层表面的栅电极层；在所述栅极结构两侧的衬底内形成掺杂区；在所述衬底表面形成层间介质层，且所述层间介质层顶部与栅极结构顶部齐平。15.如权利要求13或14所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述栅介质层的材料为相对介电常数大于氧化硅的相对介电常数的材料。16.如权利要求15所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述栅介质层的材料为Hf02、HfS1、HfS1N、HfTaO、HfT1、HfZrO、Zr02 或 A1203。17.如权利要求13或14所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述栅电极层为单层结构或叠层结构，所述栅电极层为单层结构时，所述栅电极层为位于栅介质层表面的金属体层；所述栅电极层为叠层结构时，所述栅电极层包括:位于栅介质层表面的扩散阻挡层、位于扩散阻挡层表面的功函数层、以及位于功函数层表面的金属体层。18.如权利要求17所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述扩散阻挡层和功函数层的材料为 TiN、TaN、TiAIN、TaAIN、TaSiN 或 TiSiN。19.如权利要求17所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述金属体层的材料为Al、Cu、Ag、Au、Pt、N1、T1、TiN、TaN、Ta、TaC、TaSiN、W、WN 或 WSi。20.如权利要求13所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述牺牲层的材料为多晶硅或掺杂的多晶硅。
【专利摘要】一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底；在所述衬底表面形成阻挡层，所述阻挡层内化学键能大于衬底内化学键键能；对所述表面具有阻挡层的衬底进行氧化处理，在所述衬底表面形成界面层，所述界面层位于衬底和阻挡层之间；刻蚀去除所述阻挡层，暴露出界面层表面。本发明通过在衬底表面形成阻挡层，降低氧化处理中氧与衬底表面接触的速率，从而提高氧化处理的氧化温度，以形成高质量的界面层，进而提高半导体结构的电学性能和可靠性。
【IPC分类】H01L21/70
【公开号】CN105374734
【申请号】CN201410438415
【发明人】禹国宾
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年8月29日