[发明专利]基于界面钝化层的MOS电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于界面钝化层的MOS电容器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）提供一重掺杂的衬底，且所述衬底具有第一表面和第二表面，并于所述第一表面上形成轻掺杂的外延层；

2）于所述外延层内定义栅区，并于环绕所述栅区的外延层中进行重掺杂，形成欧姆接触区，所述栅区外围壁与所述欧姆接触区的内侧壁之间具有预设间距，形成所述欧姆接触区的具体步骤包括：

2-1）于所述外延层表面沉积一层注入屏蔽层；

2-2）于所述注入屏蔽层表面形成注入掩膜层，通过光刻工艺定义所述注入掩膜层以形成注入掩膜图形，其中，所述注入掩膜图形至少对应覆盖所述栅区；

2-3）以所述注入掩膜图形为注入掩膜，于环绕所述栅区的外延层中进行离子注入，以形成重掺杂区域；

2-4）对注入的所述离子进行激活处理，以形成所述欧姆接触区，所述激活处理的温度为1600 ~1750℃；

步骤2）和步骤3）之间，还包括于所述欧姆接触区表面形成第一欧姆接触金属层，以及于所述第二表面形成第二欧姆接触金属层的步骤，形成步骤包括：

a）于所述欧姆接触区表面依次沉积钛层、镍层以及金层；

b）将步骤a）得到的结构进行退火，其退火温度为1000~1050℃；

3）于所述栅区表面形成界面钝化层，并于所述界面钝化层表面形成栅结构，其中，所述界面钝化层用于消除与其相接触的界面之间的坏层，形成的所述界面钝化层为LaSiOx钝化层，形成所述LaSiOx钝化层的具体步骤包括：

3-1）于所述外延层的表面沉积La₂O₃薄膜；

3-2）于所述La₂O₃薄膜表面定义形成所述LaSiOx钝化层的刻蚀图形，且所述刻蚀图形覆盖定义的所述栅区；

3-3）刻蚀所述La₂O₃薄膜，以得到形成所述LaSiOx钝化层所需的La₂O₃薄膜图形；

3-4）对所述La₂O₃薄膜图形进行退火，以于所述栅区的表面形成所述LaSiOx钝化层，进行所述退火的退火温度为800~900℃；

4）于步骤3）所得到的结构的表面形成表面钝化层，并于所述表面钝化层内形成第一窗口及第二窗口，所述第一窗口与所述栅结构相对应，所述第二窗口环绕所述第一窗口且与所述欧姆接触区相对应；

5）制作栅极金属电极、第一欧姆接触电极及第二欧姆接触电极，所述栅极金属电极形成于所述第一窗口内与所述栅结构电连接，所述第一欧姆接触电极形成于所述第二窗口内与所述欧姆接触区电连接，所述第二欧姆接触电极形成于所述衬底的第二表面上。

2.根据权利要求1所述的基于界面钝化层的MOS电容器的制备方法，其特征在于，步骤1）中，还包括于所述衬底和所述外延层之间形成缓冲层的步骤。

3.根据权利要求1所述的基于界面钝化层的MOS电容器的制备方法，其特征在于，步骤2-1）中，所述注入屏蔽层的厚度为30~50nm；步骤2-3）中，进行所述离子注入的次数为3~5次，注入能量为25~100keV，注入剂量为2e¹⁴~5e¹⁴cm^-2；步骤2-4）中，进行所述激活处理的时间为20~40min。

4.根据权利要求1所述的基于界面钝化层的MOS电容器的制备方法，其特征在于，形成所述第一欧姆接触金属层的具体步骤中，退火时间为30~60s。

5.根据权利要求1所述的基于界面钝化层的MOS电容器的制备方法，其特征在于，步骤3）中，形成所述栅结构的具体步骤包括：

3-1）于所述界面钝化层表面形成栅极介质层，其中，所述栅极介质层为高介电常数介质层；

3-2）于所述栅极介质层表面形成多晶硅层，以得到所述栅结构。

6.根据权利要求1所述的基于界面钝化层的MOS电容器的制备方法，其特征在于，步骤3-1）中，还包括循环沉积所述La₂O₃薄膜的步骤。