[发明专利]半导体器件及其制作方法

权利要求书

1.一种半导体器件，其特征在于，包括：

半导体衬底；

位于所述半导体衬底上的栅介质层，所述栅介质层的材料为氮氧化合物；

所述栅介质层的氮原子在深度上主要分布在所述栅介质层的上表面而远离所述栅介质层和沟道的界面；

位于所述栅介质层上的栅极；

至少位于所述栅极侧壁的氧化层，所述氧化层的材料为氮氧化硅；

所述氧化层是采用快速热处理方式向所述栅极的表面先掺入氮原子，再掺入氧原子形成的。

2.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述氧化层的厚度范围包括：5埃～50埃。

3.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述栅介质层的材料为氮氧化硅或氮氧化锗。

4.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述栅极的材料为多晶硅或金属。

5.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述氧化层中氮原子的含量范围包括0.5E15/cm²～8E15/cm²。

6.一种半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成氮氧化合物材料的栅介质层；

所述栅介质层中的氮原子在深度上主要分布在所述栅介质层的上表面而远离所述栅介质层和沟道的界面；

在所述栅介质层上形成多晶硅栅；

至少在所述多晶硅栅侧壁上形成氮氧化硅材料的氧化层；

形成所述氧化层包括：采用快速热处理方式向所述多晶硅栅的表面先掺入氮原子，再掺入氧原子。

7.如权利要求6所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述栅介质层的材料为氮氧化硅；形成所述栅介质层包括：

在所述半导体衬底上形成二氧化硅；

采用氮气等离子体向所述二氧化硅中掺杂氮；

采用高温退火工艺稳定氮掺杂及修复所述栅介质层中的等离子体损伤。

8.如权利要求6所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，向所述多晶硅栅的表面先掺入的氮原子来自氨气和氮气中的一种或两种；所述氧原子来自氧气、一氧化氮和二氧化氮中的一种或多种。

9.如权利要求6所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述快速热处理的温度范围包括：500℃～1100℃，压强范围包括：5torr～780torr，时间范围包括：5s～180s，气体流量范围包括：500mL/min～50L/min。

10.如权利要求6所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，还包括：

去除所述多晶硅栅，形成沟槽；

在所述沟槽中填充满金属，形成金属栅极。