[发明专利]半导体结构以及晶体管的形成方法

权利要求书

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，采用化学氧化工艺在所述半导体衬底表面形成第一介质层；

在所述第一介质层表面形成高K介质层；

在形成高K介质层后，进行第一次热退火，去除所述第一介质层，所述第一次热退火的气体为氮气；

在第一次热退火后，进行第二次热退火，在所述高K介质层和半导体衬底之间形成第二介质层，所述第二次热退火的气体为氧化氮。

2.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述化学氧化工艺的反应物为臭氧和水，且所述臭氧在水中的质量体积比浓度为1~100ppm。

3.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一介质层的材料为氧化硅。

4.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一次热退火的温度至少为1000℃，时间为1秒~180秒，气压为0.01~0.1托。

5.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二介质层的厚度为5~15纳米。

6.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二介质层的材料为氮氧化硅。

7.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二次热退火的时间为1秒~180秒，温度为300~1200℃。

8.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述氧化氮气体为NO、N₂O、N₂O₃、N₂O₅或NO₂。

9.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述高K介质层的材料为氧化铪硅、氮氧化铪硅、氮氧化铪钽、氧化铪、氧化锆、氧化铪硅、氧化镧、氧化锆硅、氧化钛、氧化钽、氧化钡锶钛、氧化钡钛、氧化锶钛或氧化铝。

10.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述高K介质层的厚度为

11.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述高K栅介质层的形成工艺为化学气相沉积工艺或单原子层沉积工艺。

12.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底的材料为硅、硅锗、碳化硅或绝缘体上硅。

13.一种晶体管的形成方法，其特征在于，包括：如权利要求1至12任一项所述半导体结构的形成方法所形成的半导体结构；

在所述高K介质层表面形成栅电极层；

以所述栅电极层为掩膜刻蚀高K介质层和第二介质层并暴露出半导体衬底；

在刻蚀所述高K介质层和第二介质层后，在所述栅电极层两侧的半导体衬底表面形成侧墙；

以所述栅电极层和侧墙为掩膜，在所述侧墙和栅电极层两侧的半导体衬底内进行离子注入形成源/漏区。

14.如权利要求13所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅电极层的材料为金属。

15.如权利要求13所述晶体管的形成方法，其特征在于，在所述高K介质层和栅电极层之间形成保护层。

16.如权利要求15所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述保护层的形成工艺为化学气相沉积法或单层原子沉积法。

17.如权利要求15所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述保护层的材料为氮化钛、氮化铊、氮化钨或氧化铝。