導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，提供襯底；在所述襯底表面形成阻擋層，所述阻擋層內(nèi)化學(xué)鍵鍵能大于襯底內(nèi)化學(xué)鍵鍵能；對(duì)所述表面具有阻擋層的襯底進(jìn)行氧化處理，在襯底表面形成界面層；刻蝕去除所述阻擋層，暴露出界面層表面。本發(fā)明實(shí)施例氧化處理過(guò)程中的氧經(jīng)由阻擋層后才擴(kuò)散到達(dá)襯底表面，大大的降低了氧化處理工藝對(duì)襯底表面的氧化速率，因此能夠顯著的提高氧化處理的氧化溫度，從而提高形成的界面層的質(zhì)量，例如，界面層的致密性得到提高，界面層與襯底之間的界面性能得到提高，從而提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能和可靠性。
[0038]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0039]圖1至圖9為本發(fā)明一實(shí)施例提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形成過(guò)程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]請(qǐng)參考圖1，提供襯底200。
[0041 ] 所述襯底200的材料為硅、鍺、鍺化硅、碳化硅或砷化鎵；所述襯底200的材料為單晶硅、多晶硅、非晶硅或絕緣體上的硅。
[0042]所述襯底200內(nèi)還可以形成有半導(dǎo)體器件，例如，NM0S晶體管、PM0S晶體管、CMOS晶體管、電容器或電阻器。
[0043]本實(shí)施例中，所述襯底200為硅襯底。
[0044]請(qǐng)繼續(xù)參考圖1，在所述襯底200表面形成阻擋層201，且阻擋層201內(nèi)化學(xué)鍵鍵能大于襯底200內(nèi)化學(xué)鍵鍵能。
[0045]本實(shí)施例中，在形成所述阻擋層201之前，還包括步驟:對(duì)所述襯底200表面進(jìn)行清洗處理，提高襯底200表面的潔凈度，為形成高質(zhì)量的阻擋層201做準(zhǔn)備。
[0046]所述阻擋層201的作用在于:后續(xù)在對(duì)襯底200表面進(jìn)行氧化處理時(shí)，氧化處理中的氧需要經(jīng)由阻擋層201后才擴(kuò)散至襯底200表面，能夠減小氧化處理氧化襯底200表面的速率，氧化速率的降低有利于形成質(zhì)量較高的界面層。并且，由于襯底200表面具有阻擋層201，與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)施例后續(xù)氧化處理的氧化速率降低了，因此能夠有效的控制后續(xù)形成的界面層的厚度，從而形成厚度較薄的界面層。同時(shí)，由于本實(shí)施例后續(xù)的氧化處理氧化襯底200表面的氧化速率降低了，因此可以提高后續(xù)氧化處理的氧化溫度，從而提高后續(xù)形成的界面層的致密性，提高形成的界面層的質(zhì)量。
[0047]由于后續(xù)在形成界面層后，會(huì)刻蝕去除所述阻擋層201，為了盡量減小所述刻蝕工藝對(duì)界面層表面造成刻蝕損傷，要求刻蝕工藝對(duì)阻擋層201的刻蝕速率大于對(duì)界面層的刻蝕速率；同時(shí)，還要求在后續(xù)的氧化處理過(guò)程中，氧化處理工藝對(duì)阻擋層201造成的氧化程度小甚至不發(fā)生氧化。
[0048]綜合上述因素考慮，本實(shí)施例中所述阻擋層201的材料為SiN、Ge02、Hf02或A1202。由于S1-N鍵鍵能、Ge-Ο鍵鍵能、Hf-Ο鍵鍵能、A1-0鍵鍵能均比Si_Si鍵鍵能大，因此后續(xù)的氧化處理過(guò)程難以對(duì)阻擋層201造成氧化。
[0049]若阻擋層201的厚度過(guò)厚，后續(xù)的氧化處理過(guò)程中氧擴(kuò)散到達(dá)襯底200表面的擴(kuò)散路徑過(guò)長(zhǎng)，會(huì)造成到達(dá)襯底200表面的氧含量過(guò)低，對(duì)襯底200表面的氧化速率過(guò)低，造成形成的界面層的厚度過(guò)?。蝗糇钃鯇?01的厚度過(guò)薄，后續(xù)的氧化處理過(guò)程中氧擴(kuò)散到達(dá)襯底200表面的擴(kuò)散路徑過(guò)短，會(huì)造成到達(dá)襯底200表面的氧含量過(guò)高，對(duì)襯底200表面的氧化速率過(guò)快，造成形成的界面層的厚度過(guò)厚。
[0050]為此，本實(shí)施例中，所述阻擋層201的厚度為3埃至300埃，使得后續(xù)的氧化處理過(guò)程中的氧擴(kuò)散到達(dá)襯底200表面的擴(kuò)散路徑適當(dāng)，提高后續(xù)形成的界面層的質(zhì)量。
[0051]采用原子層沉積工藝(ALD)、化學(xué)氣相沉積工藝(CVD)或爐內(nèi)熱反應(yīng)工藝(furnace)形成所述阻擋層201。
[0052]本實(shí)施例中，采用原子層沉積工藝形成所述阻擋層201，提高形成的阻擋層201的厚度均勻性，從而提高后續(xù)形成的氧化層的厚度均勻性。
[0053]作為一個(gè)具體實(shí)施例，所述阻擋層201的材料為氮化硅，采用原子層沉積工藝形成所述阻擋層201的工藝參數(shù)為:反應(yīng)氣體包括硅源氣體和氮源氣體，其中，硅源氣體為SiH4或SiCl2H2，氮源氣體為NH3，硅源氣體流量為20sccm至2000sccm，氮源氣體流量為20sccm至2000sccm，反應(yīng)腔室溫度為300度至500度，反應(yīng)腔室壓強(qiáng)為0.2托至50托。
[0054]請(qǐng)參考圖2，對(duì)所述表面具有阻擋層201的襯底200表面進(jìn)行氧化處理202，在所述襯底200表面形成界面層203，所述界面層203位于襯底200和阻擋層201之間。
[0055]本實(shí)施例中，由于在襯底200表面形成有阻擋層201，氧化處理202中的氧需要經(jīng)過(guò)阻擋層201擴(kuò)散到達(dá)襯底200表面，避免氧化處理202中氧與襯底200表面直接接觸，從而減小了氧化處理202對(duì)襯底200表面的氧化速度。由于氧化處理202對(duì)襯底200表面的氧化速度降低了，本實(shí)施例中氧化處理202的氧化溫度可以較高,而氧化處理202的氧化溫度越高，形成的界面層203的致密性越好，界面層203與襯底200間的界面性能越好，越有利于提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能。
[0056]作為一個(gè)具體實(shí)施例，所述氧化處理202的氧化溫度為900度至1200度。
[0057]現(xiàn)有技術(shù)中氧化處理中的氧與襯底表面直接接觸，因此氧化處理對(duì)襯底表面的氧化速度較快；在氧化處理的氧化速度較快的情況下，若氧化處理的氧化溫度較高，則很容易造成形成的界面層的厚度過(guò)厚。為了避免形成的界面層過(guò)厚，現(xiàn)有技術(shù)中氧化處理溫度一般的比較低(氧化溫度為600度左右)，形成的界面層的質(zhì)量比較差，主要體現(xiàn)在界面層的致密性差，且界面層與襯底間的界面性能差。
[0058]采用快速熱氧化(RTO, Rapid Thermal Oxide)、爐內(nèi)熱氧化(Furnace)、臭氧氧化(Ozone)、紫外臭氧氧化(UVO, Ultrav1let/Ozone)、或原位現(xiàn)場(chǎng)水汽生成氧化(ISSG,In-situ Steam Generat1n)進(jìn)行所述氧化處理 202。
[0059]作為一個(gè)實(shí)施例，所述氧化處理202的工藝為快速熱氧化，所述快速熱氧化的工藝參數(shù)為:氧化溫度為900度至1200度，在含氧氛圍下進(jìn)行，所述含氧氛圍為02，02流量為200sccm至2000sccm,氧化時(shí)長(zhǎng)為10秒至120秒。
[0060]形成的界面層203的厚度為1埃至50埃，滿足半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)對(duì)界面層203厚度的要求。且由于氧化溫度較高(為900度至1200度)，使得形成的界面層203的性能好，例如，界面層203的致密性高，且界面層203與襯底200之間的界面性能好，界面層203與襯底200之間的界面缺陷少，提高形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能以及可靠性。
[0061]作為另一實(shí)施例，所述氧化處理202的工藝為爐內(nèi)熱氧化，所述爐內(nèi)熱氧化的工藝參數(shù)為:氧化溫度為900度至1200度，在含氧氛圍下進(jìn)行，所述含氧氛圍為02，02流量為20sccm至2000sccm,氧化時(shí)長(zhǎng)為5分至20分。
[0062]作為其他實(shí)施例，所述氧化處理202的工藝為紫外臭氧氧化，所述紫外臭氧氧化的工藝參數(shù)為:紫外波長(zhǎng)為200納米至400納米，03流量為20SCCm至2000sCCm，氧化溫度為900度至1200度。
[0063]本實(shí)施例中，所述阻擋層201的材料為SiN，襯底200的材料為硅，由于Si_N鍵的鍵長(zhǎng)比S1-Si鍵的鍵長(zhǎng)短，因此S1-N鍵的鍵能比S1-Si鍵的鍵能大的多，所述氧化處理202在氧化襯底200表面時(shí)，對(duì)阻擋層201的氧化速率很低甚至不會(huì)對(duì)阻擋層201造成氧化，保持阻擋層201的材料性能不變，使得后續(xù)在刻蝕去除阻擋層201時(shí)，所述刻蝕工藝不會(huì)對(duì)界面層203造成刻蝕損傷。
[0064]請(qǐng)參考圖3，刻蝕去除所述阻擋層201 (請(qǐng)參考圖2)，暴露出界面層203表面，且刻蝕工藝對(duì)阻擋層201的刻蝕速率大于對(duì)界面層203的刻蝕速率。
[0065]采用濕法刻蝕工藝或干法刻蝕工藝，刻蝕去除所述阻擋層201。為了避免所述刻蝕工藝對(duì)界面層203表面造成不良影響，要求刻蝕工藝對(duì)界面層203的刻蝕速率低甚至對(duì)界面層203不會(huì)造成刻蝕。
[0066]作為一個(gè)實(shí)施例，所述阻擋層201的材料為氮化硅，采用濕法刻蝕工藝刻蝕去除所述阻擋層201，所述濕法刻蝕工藝的刻蝕液體為磷酸溶液，其中，磷酸質(zhì)量百分比為65%至85%，溶液溫度為80度至200度。
[0067]請(qǐng)參考圖4，在所述界面層203表面依次形成柵介質(zhì)膜204以及位于柵介質(zhì)膜204表面的犧牲膜205。
[0068]本實(shí)施例以先形成柵介質(zhì)層后形成柵電極層(high k first metal gate last)為例做示范性