[发明专利]一种高介电常数界面层的制备方法

说明书

一种高介电常数界面层的制备方法，包括：步骤S1：提供硅基衬底，并利用H₂SO₄和H₂O₂的混合溶液对硅基衬底进行清洗；步骤S2：采用RCA清洗法对硅基衬底进行清洗；步骤S3：采用HF溶液对硅基衬底进行清洗；步骤S4：采用热氧化法生长SiO₂/SiON过渡层；步骤S5：采用SC1化学溶液清洗工艺清洗SiO₂/SiON过渡层；步骤S6：在经过SC1化学溶液清洗之SiO₂/SiON过渡层上淀积高介电常数栅介质层。通过本发明的制备方法所获得的高介电常数界面层，可以有效降低高介电常数界面层的界面态密度，并且提高随后生长的铪基栅介质层的性质，进而改善器件的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种高介电常数界面层的制备方法。

背景技术

随着大规模集成电路技术的不断发展，作为硅基集成电路核心器件的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的特征尺寸一直遵守着摩尔定律不断地缩小，则必须减小栅极介质层的厚度以利用减小栅极的长度保持良好的性能。但是，现有的场效应晶体管(MOS)之栅极介质层厚度越来越小，已经接近其限值。所以，为了减少栅极漏电，使用高介电常数(k)的栅极介质层，即可允许较小的物理厚度下，同样保持相同的有效厚度。

为了减小高介电常数栅介质层与硅基衬底之间的界面态密度，一般通过在两者之间加入一层几乎没有缺陷的栅介质过渡层，如SiO₂/SiON，俗称高介电常数界面层。但是，由于仅通过传统热氧化法生长的高介电常数界面层不易与高介电常数的铪基栅介质材料之间形成Hf-Si-O的混合结构，使得两者之间的界面态密度过高，进而影响器件的性能。

寻求一种可有效降低高介电常数的铪基介质材料与硅基衬底之间的界面态密度之高介电常数界面层的制备方法已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明一种高介电常数界面层的制备方法。

发明内容

本发明是针对现有技术中，仅通过传统热氧化法生长的高介电常数界面层不易与高介电常数的铪基栅介质材料之间形成Hf-Si-O的混合结构，使得两者之间的界面态密度过高，进而影响器件的性能等缺陷提供一种高介电常数界面层的制备方法。

为实现本发明之目的，本发明提供一种高介电常数界面层的制备方法，所述高介电常数界面层的制备方法，包括：

执行步骤S1：提供硅基衬底，并利用H₂SO₄和H₂O₂的混合溶液对所述硅基衬底进行清洗；

执行步骤S2：采用RCA清洗法对所述硅基衬底进行清洗；

执行步骤S3：采用HF溶液对所述硅基衬底进行清洗；

执行步骤S4：采用热氧化法生长SiO₂/SiON过渡层；

执行步骤S5：采用SC1(NH₄OH/H₂O₂/H₂O)化学溶液清洗工艺清洗所述SiO2/SiON过渡层；

执行步骤S6：在经过SC1化学溶液清洗之SiO₂/SiON过渡层上淀积高介电常数栅介质层。

可选地，在执行步骤S4后所获得的SiO₂/SiON过渡层之厚度为0～10埃。

可选地，在执行步骤S5后所述SiO₂/SiON过渡层具有羟基(-OH)。