[发明专利]改善栅极氧化层的方法及半导体器件的制造方法有效
| 申请号： | 201910816556.0 | 申请日： | 2019-08-30 |
| 公开（公告）号： | CN110473780B | 公开（公告）日： | 2021-12-10 |
| 发明（设计）人： | 康俊龙 | 申请（专利权）人： | 上海华力微电子有限公司 |
| 主分类号： | H01L21/28 | 分类号： | H01L21/28 |
| 代理公司： | 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 | 代理人： | 曹廷廷 |
| 地址： | 201315*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 改善 栅极 氧化 方法 半导体器件 制造 | ||
1.一种改善栅极氧化层的方法，其特征在于，包括：在栅极氧化层形成工艺之前对衬底进行高温热处理工艺，所述高温热处理工艺的温度不低于500℃，所述高温热处理工艺包括加热阶段和第一稳定阶段，所述加热阶段用于将所述高温热处理工艺所使用的加热腔体内的温度升至第二设定温度，所述第一稳定阶段用于将所述加热腔体内的温度恒温在所述第二设定温度，其中所述加热阶段包括：
步骤A1：将所述衬底转移至恒温温度为500～700℃加热腔体中，并在该温度下维持8～12min；
步骤B1：以第一升温速率将加热腔体内的温度加热到第一设定温度；
步骤C1：以第二升温速率将加热腔体内的温度加热到第二设定温度，且所述第二设定温度高于所述第一设定温度，所述第二升温速率低于所述第一升温速率。
2.如权利要求1所述的改善栅极氧化层的方法，其特征在于，所述高温热处理工艺与所述栅极氧化层形成工艺在同一炉管内进行。
3.如权利要求2所述的改善栅极氧化层的方法，其特征在于，在所述高温热处理工艺中所述炉管内处于无氧环境。
4.如权利要求2所述的改善栅极氧化层的方法，其特征在于，在所述高温热处理工艺中所述炉管内的气源包括氮气；和/或，在所述栅极氧化层形成工艺中所述炉管内的气源包括氮气和氧气。
5.如权利要求4所述的改善栅极氧化层的方法，其特征在于，所述氮气的流量为5～20slm。
6.如权利要求1所述的改善栅极氧化层的方法，其特征在于，所述第一稳定阶段的时间为20～60min，和/或，所述第一稳定阶段的温度为800～1000℃。
7.如权利要求1所述的改善栅极氧化层的方法，其特征在于，所述栅极氧化层形成工艺包括在所述第一稳定阶段之后依次经历的第一冷却阶段、第二稳定阶段和第二冷却阶段，所述第一冷却阶段用于将所述加热腔体内的温度由所述第二设定温度降温至第三设定温度，所述第二稳定阶段用于将所述加热腔体内的温度维持在所述第三设定温度，所述第二冷却阶段用于将所述加热腔体内的温度由所述第三设定温度降温至第四设定温度，所述第四设定温度低于所述第三设定温度，所述第三设定温度低于所述第二设定温度。
8.如权利要求2所述的改善栅极氧化层的方法，其特征在于，所述栅极氧化层的质量通过界面陷阱密度进行表征。
9.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：提供一衬底，并采用如权利要求1～8中任一项所述的改善栅极氧化层的方法，在所述衬底上形成所需的栅极氧化层。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
