[發明專利]柵介質層及MOS晶體管的形成方法

有效

• 申請號: 201110428309.7
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN103165431A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 何永根;禹國賓;吳兵
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種柵介質層的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底；

于半導體襯底上形成二氧化硅層；

在至少一次高功率高占空比條件下，于二氧化硅層表面注入氮離子；

在各次高功率高占空比條件下注入氮離子之前或之后，于低功率低占空比或低功率高占空比或高功率低占空比條件下，向二氧化硅層表面注入氮離子。

2.根據權利要求1所述柵介質層的形成方法，其特征在于，所述高功率為900W～2500W。

3.根據權利要求1所述柵介質層的形成方法，其特征在于，所述高占空比為10％～100％。

4.根據權利要求1所述柵介質層的形成方法，其特征在于，所述低功率為300W～900W。

5.根據權利要求1所述柵介質層的形成方法，其特征在于，所述低占空比為3％～10％。

6.根據權利要求1所述柵介質層的形成方法，其特征在于，注入氮離子的時間為10s～180s。

7.根據權利要求1～6所述任一項柵介質層的形成方法，其特征在于，氮離子經過等離子體處理氮氣或一氧化氮形成。

8.根據權利要求1所述柵介質層的形成方法，其特征在于，在高功率高占空比條件下注入氮離子之后，低功率低占空比或低功率高占空比或高功率低占空比條件下注入氮離子之前還包括步驟：進行第一退火工藝。

9.根據權利要求1所述柵介質層的形成方法，其特征在于，在低功率低占空比或低功率高占空比或高功率低占空比條件下注入氮離子之后還包括步驟：進行第二退火工藝。

10.一種MOS晶體管的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底，在所述襯底表面形成替代柵極結構；

以替代柵極結構為掩膜，在襯底內形成源/漏極；

在襯底上形成層間介質層，且所述層間介質層表面與替代柵極結構頂部齊平；

以層間介質層為掩膜，去除替代柵極結構，形成溝槽；

于溝槽內的半導體襯底上形成二氧化硅層；

在至少一次高功率高占空比條件下，于二氧化硅層表面注入氮離子；

在各次高功率高占空比條件下注入氮離子之前或之后，于低功率低占空比或低功率高占空比或高功率低占空比條件下，向二氧化硅層表面注入氮離子，形成氮氧化硅層，所述二氧化硅層和氮氧化硅層構成柵介質層；

在柵介質層上形成填充滿溝槽的金屬柵極。

11.根據權利要求10所述MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述高功率為900W～2500W。

12.根據權利要求10所述MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述高占空比為10％～100％。

13.根據權利要求10所述MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述低功率為300W～900W。

14.根據權利要求10所述MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述低占空比為3％～10％。

15.根據權利要求10所述MOS晶體管的形成方法，其特征在于，注入氮離子的時間為10s～180s。

16.根據權利要求10～15所述任一項MOS晶體管的形成方法，其特征在于，氮離子經過等離子體處理氮氣或一氧化氮形成。

17.根據權利要求10所述MOS晶體管的形成方法，其特征在于，在高功率高占空比條件下注入氮離子之后，低功率低占空比或低功率高占空比或高功率低占空比條件下注入氮離子之前還包括步驟：進行第一退火工藝。

18.根據權利要求10所述MOS晶體管的形成方法，其特征在于，在低功率低占空比或低功率高占空比或高功率低占空比條件下注入氮離子之后還包括步驟：進行第二退火工藝。