[发明专利]半导体器件及其金属栅极的形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件的金属栅极的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供半导体衬底，所述半导体衬底具有凹槽，且在所述凹槽内形成有高K介质层以及位于所述高K介质层表面的功函数层；

在所述功函数层的表面形成无定形硅；

对所述无定形硅进行氧化处理，以在所述无定形硅的表面生成氧化层；

在所述氧化层的保护下，对所述功函数层进行退火处理；

退火处理后，去除所述无定形硅以及所述氧化层；

去除所述无定形硅以及所述氧化层后，在所述凹槽内填充金属，以形成所述金属栅极。

2.根据权利要求1所述的半导体器件的金属栅极的形成方法，其特征在于，对所述无定形硅进行氧化处理，以在所述无定形硅的表面生成氧化层包括：采用O₂对所述无定形硅进行氧化处理，以在所述无定形硅的表面生成氧化层。

3.根据权利要求2所述的半导体器件的金属栅极的形成方法，其特征在于，所述采用O₂对所述无定形硅进行氧化处理包括：

在形成所述无定形硅的炉管内，采用O₂对所述无定形硅进行氧化处理。

4.根据权利要求3所述的半导体器件的金属栅极的形成方法，其特征在于，采用O₂对所述无定形硅进行氧化处理的工艺参数包括：

气体流速为1sccm至100sccm；

氧化时间为1ms至100ms；

氧化温度为0度至200度。

5.根据权利要求2所述的半导体器件的金属栅极的形成方法，其特征在于，所述采用O₂对所述无定形硅进行氧化处理包括：

在对所述功函数层进行退火处理之前，在退火处理的反应腔内，采用O₂对所述无定形硅进行氧化处理。

6.根据权利要求5所述的半导体器件的金属栅极的形成方法，其特征在于，采用O₂对所述无定形硅进行氧化处理的工艺参数包括：

气体流速为1sccm至100sccm；

氧化时间为10s至20s；

氧化温度为0度至200度。

7.根据权利要求1所述的半导体器件的金属栅极的形成方法，其特征在于，对所述无定形硅进行氧化处理，以在所述无定形硅的表面生成氧化层包括：采用O₃对所述无定形硅进行氧化处理，以在所述无定形硅的表面生成氧化层。

8.根据权利要求7所述的半导体器件的金属栅极的形成方法，其特征在于，采用O₃对所述无定形硅进行氧化处理包括：

将所述半导体衬底浸入含有O₃的化学溶液，以对所述无定形硅进行氧化处理。

9.根据权利要求7所述的半导体器件的金属栅极的形成方法，其特征在于，采用O₃对所述无定形硅进行氧化处理的工艺参数包括：

氧化时间为1s至2s；

氧化温度为0度至200度。

10.根据权利要求1所述的半导体器件的金属栅极的形成方法，其特征在于，所述半导体器件包括鳍式场效应晶体管。

11.根据权利要求1所述的半导体器件的金属栅极的形成方法，其特征在于，所述功函数层的材料包括氮氧化钛。

12.一种半导体器件，其特征在于，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底具有凹槽，且在所述凹槽内形成有高K介质层以及位于所述高K介质层表面的功函数层；

无定形硅，位于所述功函数层的表面；

氧化层，位于所述无定形硅的表面，所述氧化层是在所述无定形硅的表面经氧化处理生成的。

13.根据权利要求12所述的半导体器件，其特征在于，所述功函数层的材料包括氮氧化钛。