[发明专利]p型半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种p型半导体器件，包括：

半导体衬底；

沟道区，位于所述半导体衬底上；

栅堆叠，位于所述沟道区上，所述栅堆叠包括栅介质层和栅电极层，所述栅介质层位于所述沟道区上，所述栅电极层位于栅介质层上；

源/漏区，位于所述沟道区两侧且嵌入所述半导体衬底中；

其中，在所述栅介质层的上表面、下表面、和所述栅电极层的下表面中的至少一个表面分布有Al元素。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述栅介质层包括含Al的高k栅介质层。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述栅介质层包括第一介质层和第二介质层；

其中，第一介质层为高k栅介质层，所述第二介质层为含Al的氧化物或氮化物层，且位于所述第一介质层的上面或下面中的至少一处。

4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，所述第二介质层的厚度为2-

5.根据权利要求2或3所述的半导体器件，其中，所述高k栅介质层包括：HfAlON、HfSiAlON、HfTaAlON、HfTiAlON、HfON、HfSiON、HfTaON、HfTiON中的任一种或多种的组合。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，所述栅电极层包括第一金属层，所述第一金属层为含Al的金属氮化物层。

7.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，所述第一金属层包括：TaAlN、TiAlN、MoAlN、AlN中的任一种或多种的组合。

8.根据权利要求6所述的半导体器件，所述栅电极层进一步包括位于所述第一金属层上的第二金属层。

9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，所述第二金属层包括金属氮化物。

10.根据权利要求9所述的半导体器件，其中，所述金属氮化物包括TaN、TiN、MoN中的任一种或多种的组合。

11.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，所述第二金属层包括Mo、W或其组合。

12.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述Al元素以Al-O电偶极子的形式分布在所述任一个表面。

13.根据权利要求1至4、6至12中任一项所述的半导体器件，其中，在所述栅介质层与半导体衬底之间进一步包括氧化物层。

14.一种p型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栅堆叠，所述栅堆叠包括栅介质层和栅电极层，所述栅介质层形成于所述沟道区上，所述栅电极层形成于栅介质层上；

在所述栅堆叠的两侧形成侧墙；

在所述栅堆叠的两侧嵌入所述半导体衬底形成源/漏区；

其中，在所述栅介质层的上表面、下表面、以及所述栅电极的下表面中的至少一个表面分布有Al元素。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述在半导体衬底上形成栅堆叠的步骤包括：

在所述半导体衬底上形成栅介质层；

在所述栅介质层上形成栅电极层；

对所述栅电极层和栅介质层进行图案化刻蚀，以形成栅堆叠。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述半导体衬底上形成栅介质层的步骤包括：

在所述半导体衬底上形成包括第一介质层和第二介质层的栅介质层；

对所述栅介质层在含氧气的氮气中进行热退火处理以使所述栅介质层中的Al形成Al-O电偶极子；

其中，第一介质层为高k栅介质层，所述第二介质层为含Al的氧化物或氮化物层，且位于所述第一介质层的上面或下面中的至少一处。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述氮气中氧气的含量为1％-10％。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述在所述栅介质层上形成栅电极层的步骤包括：

在所述栅介质层上形成第一金属层，所述第一金属层为含Al的金属氮化物层；

在所述第一金属层上形成第二金属层。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第二金属层包括金属氮化物。