形成半导体装置结构的方法与流程

allin2025-11-27  7


本发明实施例涉及一种形成半导体装置结构的方法。


背景技术:

1、在铁电装置中,铁电材料与半导体通道材料之间的直接接触可能导致不良的界面质量。此种不良的界面质量可能导致高的缺陷密度,此会降低装置可靠性。此外,高电场可能引起铁电材料与半导体通道之间的界面崩溃。另外,化合物半导体材料(例如氧化铟镓锌(indium gallium zinc oxide,igzo))具有低的键解离能(bond dissociation energy)。该些材料可能易于发生键断裂且与氢形成新的键,藉此降低装置可靠性。铁电装置中铁电材料与半导体通道之间的不良界面亦可能会引起其他的可靠性问题(例如偏压温度不稳定性(bias temperature instability,bti)及较低的耐久特性)。


技术实现思路

1、根据本发明的一实施例,一种形成半导体装置结构的方法包括以下步骤。形成层堆叠,所述层堆叠包括连续底部电极材料层、连续介电层及连续金属层。将所述连续金属层转换成连续介电金属氧化物层。在所述连续介电金属氧化物层之上沉积连续半导体层。对所述连续半导体层及所述层堆叠进行图案化以形成经图案化层堆叠,所述经图案化层堆叠包括底部电极、介电层、介电金属氧化物层及半导体层。

2、根据本发明的一实施例,一种形成半导体装置结构的方法包括以下步骤。在衬底之上形成连续介电层。藉由实行物理气相沉积工艺来形成连续金属层。将所述连续金属层转换成连续介电金属氧化物层。在所述连续介电金属氧化物层之上沉积连续半导体层。对所述连续半导体层、所述连续介电金属氧化物层及所述连续介电层进行图案化以形成经图案化层堆叠,所述经图案化层堆叠包括介电层、介电金属氧化物层及半导体层。

3、根据本发明的一实施例,一种形成半导体装置结构的方法包括以下步骤。形成层堆叠,所述层堆叠包括连续底部电极材料层、连续介电层及连续金属层。将所述连续金属层转换成连续介电金属氧化物层。在所述连续介电金属氧化物层之上沉积连续半导体层。对所述连续半导体层及所述层堆叠进行图案化以形成经图案化层堆叠,所述经图案化层堆叠包括底部电极、介电层、介电金属氧化物层及半导体层。在所述介电金属氧化物层上形成一对金属接触结构,使得所述一对金属接触结构藉由所述介电金属氧化物层的一部分而在侧向上间隔开。



技术特征:

1.一种形成半导体装置结构的方法,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的方法,还包括穿过所述半导体层形成一对金属接触结构,使得所述一对金属接触结构藉由所述半导体层的一部分而在侧向上彼此间隔开。

3.如权利要求1所述的方法,其中将所述连续金属层转换成所述连续介电金属氧化物层包括在氧化环境中实行热退火。

4.如权利要求1所述的方法,其中将所述连续金属层转换成所述连续介电金属氧化物层包括实行臭氧化去离子水处置工艺。

5.如权利要求1所述的方法,其中将所述连续金属层转换成所述连续介电金属氧化物层包括实行直接臭氧等离子体处置。

6.如权利要求1所述的方法,其中所述连续介电层包括经掺杂氧化铪层,所述经掺杂氧化铪层掺杂有选自al、in、si、ge、碱土金属、过渡金属及稀土金属中的至少一种掺杂剂物种。

7.一种形成半导体装置结构的方法,所述方法包括:

8.如权利要求7所述的方法,还包括穿过所述半导体层形成一对金属接触结构,使得所述一对金属接触结构藉由所述半导体层的一部分而在侧向上彼此间隔开。

9.一种形成半导体装置结构的方法,所述方法包括:

10.如权利要求9所述的方法,还包括:


技术总结
本发明实施例可藉由以下方法来形成半导体装置结构:形成层堆叠,层堆叠包括连续底部电极材料层、连续介电层及连续介电金属氧化物层;藉由将氧原子并入至连续介电金属氧化物层的顶表面部分中来增大连续介电金属氧化物层的顶表面部分中的氧对金属比率;在连续介电金属氧化物层之上沉积连续半导体层;以及对连续半导体层及层堆叠进行图案化,以形成经图案化层堆叠,经图案化层堆叠包括底部电极、介电层、介电金属氧化物层及半导体层。

技术研发人员:黄彦杰,黄怀莹,邱维刚,施昱全,吕俊颉,林佑明
受保护的技术使用者:台湾积体电路制造股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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