[發明專利]形成柵極的方法

有效

• 申請號: 201310425760.2
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN104465346B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 何永根
• 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
• 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

技術領域

本發明涉及半導體制造技術，具體涉及一種形成柵極的方法。

背景技術

隨著集成電路制造技術的不斷革新，集成電路中的各種元件的尺寸不斷縮小，同時功能化密度不斷增大。在按比例縮小的原則下不斷發展的集成電路制造技術提高了生產效率，降低了制造成本；同時，也帶來了高功耗的問題。通過應用具有低功耗特點的半導體器件，例如，互補金屬氧化物半導體（Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS）器件具有較低的功耗。

在半導體器件上形成柵極層的過程當中，在柵極層上容易產生凸起缺陷（Bump Defect）。

如圖1和圖2所示為現有的半導體器件形成柵極的方法，這種方法先是在半導體器件的襯底1上形成半導體材料層4（如圖1所示），這種方法形成的半導體材料層4上很容易產生凸起缺陷3，進而致使最后形成的柵極5上也帶有所述凸起缺陷3（如圖2所示）。

由于半導體器件特征尺寸變小，所述凸起缺陷對半導體器件的影響將更為明顯，尤其會影響到半導體器件的成品良率；此時，對于柵極層的要求也相應的變高。

在此同時，對半導體器件所采用的晶圓之間厚度的統一性控制、晶圓的厚度、尺寸的控制以及形成柵極層的溫度等條件控制要求也變得越來越嚴格。

發明內容

本發明解決的問題是減少在形成柵極層時產生凸起缺陷的幾率。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種形成柵極的方法，包括：

提供襯底；

在所述襯底表面形成柵介質層；

對所述柵介質層表面進行還原氣體焙烤；

對所述柵介質層表面進行吹掃；

在吹掃過的柵介質層表面上形成柵極層；

圖形化所述柵極層以形成柵極。

可選的，采用高介電常數材料制成所述柵介質層。

可選的，所述還原氣體焙烤的步驟包括：采用氫氣對所述柵介質層表面進行焙烤。

可選的，所述還原氣體焙烤的步驟包括：采用氘氣對所述柵介質層表面進行焙烤。

可選的，所述還原氣體焙烤的步驟包括：焙烤溫度在400～800攝氏度的范圍，焙烤壓強在0.1～700托的范圍。

可選的，所述還原氣體焙烤步驟包括：在所述還原氣體中混入氮氣。

可選的，所述對柵介質層表面進行吹掃的步驟包括：采用氯化氫氣體對柵介質層表面進行吹掃。

可選的，所述對柵介質層表面進行吹掃的步驟包括：采用二氯乙烷氣體對柵介質層表面進行吹掃。

可選的，所述對柵介質層表面進行吹掃的步驟包括：吹掃溫度在400～800攝氏度的范圍。

可選的，所述對柵介質層表面進行吹掃的步驟包括：吹掃壓強在0.1～700托的范圍。

可選的，所述形成柵極層的步驟包括：采用硅烷形成所述柵極層。

可選的，所述形成柵極層的步驟包括：采用乙硅烷形成所述柵極層。

可選的，所述形成柵極層的步驟包括：通過化學氣相沉積的方法形成所述柵極層。

可選的，所述化學氣相沉積具體為低壓化學氣相沉積。

可選的，在低壓化學氣相沉積時，沉積溫度在450～750攝氏度的范圍，沉積壓強在0.1～300托的范圍。

可選的，所述柵極層形成在晶圓上，所述形成柵極層的步驟包括：分別在單個晶圓上形成所述柵極層。

可選的，所述柵極層形成在晶圓上，所述形成柵極層的步驟包括：同時在多個晶圓上形成所述柵極層。

可選的，所述形成柵極層的步驟包括：通過爐管在所述晶圓上形成柵極層。

可選的，所述形成柵極層的步驟包括：所述柵極層為多晶硅層。

可選的，所述形成柵極層的步驟包括：所述柵極層為非晶硅層。

與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點：

對柵介質層表面進行還原氣體焙烤以及吹掃處理，去除了所述柵介質層表面上的雜質，減小了后續步驟中在所述柵介質層表面形成柵極層時產生凸起缺陷的幾率。

進一步，采用氫氣或者氘氣對所述柵介質層表面進行焙烤，可以去除所述柵介質層表面的碳、氧等雜質。

進一步，采用氯化氫氣體或者二氯乙烷氣體對所述柵介質層表面進行吹掃，可以去除所述柵介質層表面的金屬雜質。

附圖說明

圖1至圖2是現有技術制作柵極的示意圖；

圖3至圖8是本發明形成柵極的方法一實施例形成柵極的示意圖。

具體實施方式