[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

本发明提供一种半导体结构及其形成方法，所述形成方法包括：提供基底；对所述基底进行等离子体硫化处理；对所述基底进行等离子体硫化处理之后，在所述基底上形成高K介质层。本发明形成方法形成的半导体结构电学性能得到提高。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

随着半导体技术的飞速发展，半导体结构的特征尺寸不断缩小，使得集成电路的集成度越来越高，这对器件的性能也提出了更高的要求。

目前，随着金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的尺寸不断变小。为了适应工艺节点的减小，只能不断缩短MOSFET场效应管的沟道长度。沟道长度的缩短具有增加芯片的管芯密度、增加MOSFET场效应管的开关速度等好处。

然而，随着器件沟道长度的缩短，器件源极与漏极间的距离也随之缩短，这样一来栅极对沟道的控制能力变差，栅极电压夹断(pinch off)沟道的难度也越来越大，使得亚阀值漏电现象，即短沟道效应(SCE：short-channel effects)成为一个至关重要的技术问题。

因此，为了更好的适应器件尺寸按比例缩小的要求，半导体工艺逐渐开始从平面MOSFET晶体管向具有更高功效的三维立体式的晶体管过渡，如鳍式场效应管(FinFET)。FinFET具有很好的沟道控制能力。

然而，现有技术形成的半导体结构的电学性能有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，提高半导体结构的电学性能。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底；对所述基底进行等离子体硫化处理；对所述基底进行等离子体硫化处理之后，在所述基底上形成高K介质层。

可选的，所述等离子硫化处理的步骤包括：对所述基底进行掺硫处理；掺硫处理之后，对所述基底进行退火处理。

可选的，采用等离子体H₂S气体对所述基底进行掺硫处理。

可选的，采用等离子体H₂S气体对所述基底进行掺硫处理的工艺参数包括：通入H₂S气体，所述H₂S气体的气体流量为40sccm至120sccm，功率为500w至1200w，压力为0.5mtorr至20mtorr，温度为500℃至1050℃，时间为60s至150s。

可选的，所述退火处理的工艺参数包括：温度为400℃至1100℃，时间为80s至120s。

可选的，所述基底为单层结构或者叠层结构。

可选的，所述基底的材料为：InP、InxGa_1-xAs或者GaN中的一种或者多种。

可选的，提供所述基底的工艺为选择性外延生长或者金属有机气相沉积。

可选的，所述高K介质层的材料为：Al₂O₃或者H_fO₂中的一种或者多种。

可选的，形成所述高K介质层的工艺为物理气相沉积、化学气相沉积或者原子层沉积。

相应地，本发明还提供一种半导体结构，包括：基底，对所述基底采用等离子体硫化物进行处理；高K介质层，位于所述基底上。

可选的，所述基底为单层结构或者叠层结构。

可选的，所述基底的材料为：InP、InxGa_1-xAs或者GaN中的一种或者多种。