[发明专利]栅极电介质层制备方法

权利要求书

1.栅极电介质层制备方法，其特征在于，包括：

S1，提供一硅衬底，在硅衬底表面形成界面层；

S2，沉积一层高介电常数介质层；

S3，进行后沉积退火；

S4，沉积一层TiN保护层；

S5，沉积一层非晶硅盖帽层；

S6，采用等离子氧化法对盖帽层表面进行处理；

S7，进行后盖帽层退火；

S8，去除盖帽层。

2.如权利要求1所述的栅极电介质层制备方法，其特征在于：

在所述步骤S1中，采用湿法臭氧携带方式或原子氧热氧化的方式形成所述界面层，界面层厚度为6至10埃。

3.如权利要求1所述的栅极电介质层制备方法，其特征在于：

在所述步骤S2中，采用原子层沉积法沉积所述高介电常数介质层，所述高介电常数介质层材质为HfO₂，所述高介电常数介质层厚度为10至30埃。

4.如权利要求1所述的栅极电介质层制备方法，其特征在于：

在所述步骤S3中，所述后沉积退火的方式可以是匀温退火、尖峰退火、激光退火中的任一种方式。

5.如权利要求4所述的栅极电介质层制备方法，其特征在于：

在所述步骤S3中，所述后沉积退火的退火温度为700至1200摄氏度。

6.如权利要求1所述的栅极电介质层制备方法，其特征在于：

在所述步骤S4中，采用原子层沉积法或物理气相沉积法形成所述TiN保护层，所述TiN保护层厚度为10至30埃。

7.如权利要求1所述的栅极电介质层制备方法，其特征在于：

在所述步骤S5中，采用炉管工艺形成所述非晶硅盖帽层，形成温度为300至450摄氏度,所述非晶硅盖帽层厚度为30至80埃。

8.如权利要求1所述的栅极电介质层制备方法，其特征在于：

在所述步骤S6中，所述等离子氧化法的作业模式为持续模式或脉冲模式。

9.如权利要求1所述的栅极电介质层制备方法，其特征在于：

在所述步骤S6中，所述等离子氧化法的处理时间范围为30秒至10分钟，气体流量范围为100至500毫升每分钟，气体压力范围为5至40托，高频电场的射频功率范围为100至1800瓦，所述气体为纯氧气或含氧的混合气体。

10.如权利要求1所述的栅极电介质层制备方法，其特征在于：

在所述步骤S7中，所述后盖帽层退火可以是匀温退火、尖峰退火、激光退火中的任一种方式。

11.如权利要求10所述的栅极电介质层制备方法，其特征在于：

在所述步骤S7中，所述后盖帽层退火的退火温度为700至1200摄氏度。

12.如权利要求10所述的栅极电介质层制备方法，其特征在于：

在所述步骤S8中，采用湿法氢氟酸以及氨水去除所述盖帽层，氢氟酸作业时间范围为100秒至500秒，氨水作业时间范围为100秒至500秒。