[發明專利]一種MIS電容的制作方法

有效

• 申請號: 201210075130.2
• 申請日: 2012-03-20
• 公開（公告）號: CN102569070A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 程新紅;曹鐸;賈婷婷;王中健;徐大偉;夏超;宋朝瑞;俞躍輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01L21/334
• 分類號: H01L21/334
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種MIS電容的制作方法，其特征在于，至少包括步驟：

1)提供一SOI襯底，在所述SOI襯底的頂層硅上刻蝕出多個相互獨立的硅島；

2)去除各該硅島表面的氧化層，然后在各該硅島表面形成氮氧化合物鈍化層；

3)采用等離子體增強型原子層沉積法在所述氮氧化合物鈍化層表面形成HfLaO介質薄膜，并對所述HfLaO介質薄膜進行氧等離子體處理；

4)在所述HfLaO介質薄膜刻蝕出HfLaO介質薄膜島；

5)于所述HfLaO介質薄膜島及所述硅島表面形成光刻膠，并采用氯苯溶液對所述光刻膠進行浸泡，然后對所述光刻膠進行顯影以形成在欲制備電極的位置具有窗口的光刻圖形；

6)于所述光刻圖形表面形成金屬層，然后采用金屬舉離工藝分別于所述HfLaO介質薄膜島及硅島表面形成第一電極及第二電極，并退火以使所述第一電極及第二電極分別與所述HfLaO介質薄膜島及硅島形成歐姆接觸。

2.根據權利要求1所述的MIS電容的制作方法，其特征在于：所述步驟3)還包括將所述HfLaO介質薄膜置于N₂中退火的步驟，其中，退火溫度為400～600℃，退火時間為30～90s。

3.根據權利要求1所述的MIS電容的制作方法，其特征在于：所述步驟2)中，采用體積比為0.5％～1.5％的HF水溶液腐蝕所述硅島表面以去除所述氧化層。

4.根據權利要求1所述的MIS電容的制作方法，其特征在于：所述步驟2)中，將具有硅島的SOI襯底置于ALD反應腔中，先向所述ALD反應腔通入O₂并加上RF功率以產生O等離子體對SOI襯底進行處理，然后原位向所述ALD反應腔通入NH₃，然后加上RF功率以產生N、H等離子體對所述Si襯底或SOI襯底進行處理，以在其表面形成氮氧化合物鈍化層。

5.根據權利要求1所述的MIS電容的制作方法，其特征在于：所述步驟3)中，以[(CH₃)(C₂H₅)N]₄Hf作為HfO₂的反應前驅體，La[N(TMS)₂]₃作為La₂O₃的反應前驅體，O₂作為氧化劑，采用等離子體增強型原子層沉積法在所述氮氧化合物鈍化層表面形成HfLaO介質薄膜。

6.根據權利要求1所述的MIS電容的制作方法，其特征在于：所述步驟4)中，先制作光刻圖形，然后采用1％～3％的HF溶液刻蝕所述HfLaO介質薄膜至所述硅島表面以形成所述HfLaO介質薄膜島。

7.根據權利要求1所述的MIS電容的制作方法，其特征在于：所述步驟5)中，采用氯苯溶液浸泡的時間為4～6min。

8.根據權利要求1所述的MIS電容的制作方法，其特征在于：所述步驟6)中，采用磁控濺射法于所述光刻圖形表面依次形成厚度為5～15nm的Ti層及厚度為50～150nm的Pt層以形成所述金屬層。

9.根據權利要求1所述的MIS電容的制作方法，其特征在于：所述步驟6)中，于體積比為15～25∶1的N₂、H₂混合氣中進行退火，退火溫度為400～500℃，退火時間為2～4min，以使所述第一電極及第二電極分別與所述HfLaO介質薄膜島及硅島形成歐姆接觸。