[发明专利]一种栅介质/金属栅集成结构的制备方法

权利要求书

1.一种HfLaON栅介质/TaN金属栅集成结构的制备方法，其主要步骤如下：

步骤1)清洗：在器件隔离形成后，进行界面氧化层形成前的清洗，并用氢氟酸/异丙醇/水混合溶液在室温下浸泡，去离子水冲洗，甩干后立即进炉；

步骤2)界面层SiOx或SiON的形成：采用快速热退火；

步骤3)栅介质薄膜的形成：采用物理汽相沉积方法，利用磁控反应溅射工艺交替溅射Hf-La靶和Hf靶淀积形成HfLaON；

步骤4)淀积栅介质后快速热退火；

步骤5)金属栅电极形成：采用物理汽相沉积方法，利用磁控溅射工艺溅射淀积TaN金属栅，刻蚀后形成TaN金属电极；

步骤6)背面欧姆接触形成：采用物理汽相沉积方法，利用直流溅射工艺在背面沉积Al-Si膜；

步骤7)380-450℃下，在合金炉内N₂中退火30-60分钟。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中氢氟酸/异丙醇/水混合溶液的体积比为0.2-1.5％:0.01-0.10％:1，浸泡2-10分钟。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中快速热退火温度为600-800℃，时间20-120秒。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中界面层SiON的形成是采用先注入氮再快速热退火形成，或先快速热退火形成SiOx，再氮化形成SiON。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中的栅介质膜溅射是在N₂/Ar气氛中进行，通过改变交替溅射Hf-La靶和Hf靶的时间来调控La和Hf的比例和膜厚。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4中快速热退火温度为600-1050℃，时间为4-120秒。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5中淀积金属栅膜是在N₂/Ar气氛中反应溅射Ta靶形成，或在Ar气氛中溅射TaN靶。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5中TaN金属栅电极是采用Cl基等离子体刻蚀形成，或用化学湿法腐蚀形成。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤6中背面溅射沉积的Al-Si膜厚度为600-1000纳米。