[发明专利]高k金属栅极晶体管的阈值电压控制和驱动电流改善的方法和结构

权利要求书

1.一种形成器件的方法，包括：

提供衬底(100)；

在该衬底(100)上形成界面层(200)；

在该界面层(200)上沉积高k电介质层(300)；

在该高k电介质层(300)上沉积除氧层(400)；以及

进行退火。

2.根据权利要求1所述的方法，其中该界面层(200)通过等离子体氮化而形成。

3.根据权利要求1所述的方法，其中该界面层(200)通过热氮化而形成。

4.根据权利要求1所述的方法，其中该界面层(200)选自氧化物、氮化物、氮氧化物以及氮化氧化物构成的组。

5.根据权利要求1所述的方法，其中该界面层(200)具有约至的厚度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中该界面层(200)中的氮剂量为每平方厘米上约2E14至3E15。

7.根据权利要求1所述的方法，其中该高k电介质层(300)通过CVD或者ALD被沉积作为栅极电介质。

8.根据权利要求7所述的方法，其中该高k电介质层(300)选自氧化铪(HfO2)、氮氧化铪硅(HfSiON)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)以及氧化钛(TiO2)构成的组。

9.根据权利要求8所述的方法，其中该高k电介质层(300)具有约至的厚度。

10.根据权利要求1所述的方法，其中该除氧层(400)选自镧系金属、稀土金属、富钛(富Ti)的氮化钛、2族元素以及3族元素构成的组。

11.根据权利要求1所述的方法，其中该退火步骤是在约900℃或更高的温度下进行。

12.根据权利要求1所述的方法，其中在该退火步骤之前形成栅极。

13.根据权利要求12所述的方法，其中该退火步骤包括在栅极形成之前进行第一次退火，以及在栅极形成之后进行第二次退火。

14.一种形成器件的方法，包括：

提供衬底(100)；

在该衬底(100)上形成基底氧化层(110)；

在该衬底(100)上形成界面层(200)；

在该界面层(200)上沉积高k电介质层(300)；

在该高k电介质层(300)上沉积除氧层(400)；以及

进行退火。

15.根据权利要求14所述的方法，其中该界面层(200)通过等离子体氮化而沉积。

16.根据权利要求14所述的方法，其中该界面层(200)通过热氮化而沉积。

17.根据权利要求4所述的方法，其中该界面层(200)选自氧化物、氮化物、氮氧化物以及氮化氧化物构成的组。

18.根据权利要求4所述的方法，其中该界面层(200)具有约至的厚度。

19.一种结构，包括：

衬底(100)；

该衬底(100)上的界面层(200)；

该界面层(200)上的高k电介质层(300)；以及

该高k电介质层(300)上的除氧层(400)。

20.根据权利要求19所述的结构，其中该界面层(200)通过等离子体氮化或热氮化形成。

21.根据权利要求20所述的方法，其中该界面层(200)选自氧化物、氮化物、氮氧化物以及氮化氧化物构成的组。

22.根据权利要求19所述的方法，其中该界面层(200)中的氮剂量为每平方厘米上约2E14至3E15。

23.根据权利要求19所述的方法，其中该高k电介质层(300)选自氧化铪(HfO2)、氮氧化铪硅(HfSiON)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)以及氧化钛(TiO2)构成的组。

24.根据权利要求19所述的方法，其中该除氧层(400)选自镧系金属、稀土金属、富钛(富Ti)的氮化钛、2族元素以及3族元素构成的组。

25.根据权利要求19所述的方法，其中该界面层(200)具有约至的厚度，该高k电介质层(300)具有约至的厚度，以及该除氧层(400)具有约至的厚度。