[發明專利]一種柵極絕緣層的制備方法

在審

• 申請號: 201710862341.3
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107665817A
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 李想;劉超;潘冬
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/285
• 代理公司: 上海申新律師事務所31272
• 代理人: 俞滌炯

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種柵極絕緣層的制備方法。

背景技術

MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor金屬-氧化物半導體場效應晶體管，簡稱MOSFET)是一種可以廣泛使用在模擬電路與數字電路的場效晶體管。制備MOSFET一般需要制備其柵極結構，柵極結構的性能也會直接影響MOSFET器件的性能。

GOI(Gate Oxide Integrity柵氧化物完整性，簡稱GOI)是衡量MOS器件是否失效的一個重要標準，現有技術中造成GOI問題的一個原因是柵極絕緣層的制程導致的柵極絕緣層表面出現電荷俘獲的情況，同時很難通過后續的流程去除俘獲電荷，GOI問題無法避免。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種柵極絕緣層的制備方法，其中，包括：

步驟S1，提供一襯底；

步驟S2，采用一化學氣相沉積設備于所述襯底上表面沉積一柵極絕緣層，且沉積采用從一第一射頻功率降低至一第二射頻功率的射頻功率解離反應氣體形成所述柵極絕緣層；

其中，所述第二射頻功率為0～50W。

上述的制備方法，其中，所述第二射頻功率為0W。

上述的制備方法，其中，所述柵極絕緣層為氮化硅層。

上述的制備方法，其中，所述第一射頻功率為600～800W。

上述的制備方法，其中，所述第一射頻功率為700W。

上述的制備方法，其中，所述步驟S2中，解離所述反應氣體采用的壓力為6～8torr。

上述的制備方法，其中，所述步驟S2中，所述反應氣體由硅烷，氨氣和氮氣組成。

上述的制備方法，其中，所述硅烷的流量為130～170sccm。

上述的制備方法，其中，所述氨氣的流量為2400～2600sccm。

上述的制備方法，其中，所述氮氣的流量為7000～9000sccm。

有益效果：本發明提出的一種柵極絕緣層的制備方法，能夠避免柵極絕緣層上產生電荷俘獲的問題，使得產品具有高良率和高可靠性。

附圖說明

圖1為本發明一實施例中柵極絕緣層的制備方法的步驟流程圖；

圖2為本發明一實施例中柵極絕緣層的制備方法中射頻功率與應力的線性圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步說明。

在一個較佳的實施例中，如圖1所示，提出了一種柵極絕緣層的制備方法，其中，可以包括：

步驟S1，提供一襯底；

步驟S2，采用一化學氣相沉積設備于襯底上表面沉積一柵極絕緣層，且沉積采用從一第一射頻功率降低至一第二射頻功率的射頻功率解離反應氣體形成柵極絕緣層；

其中，第二射頻功率為0～50W(瓦)。

上述技術方案中，第二射頻功率應小于第一射頻功率；化學氣相沉積設備起初采用較高的第一射頻功率解離反應氣體，保證解離效率，再逐漸降低至第二射頻功率，由于第二射頻功率范圍在0～50W，因此不會在柵極絕緣層上產生電荷俘獲的問題。

在一個較佳的實施例中，第二射頻功率為0W。

在一個較佳的實施例中，柵極絕緣層為氮化硅層，但這只是一種優選的情況，其他能夠滿足要求的絕緣材料層也應視為包含在本發明中。

在一個較佳的實施例中，第一射頻功率為600～800W，以保證沉積開始時解離反應氣體的效率。

上述實施例中，優選地，第一射頻功率為700W。

在一個較佳的實施例中，步驟S2中，解離反應氣體采用的壓力為6～8torr(托)，更為優選地為7torr。

在一個較佳的實施例中，步驟S2中，反應氣體由硅烷，氨氣和氮氣組成。

上述實施例中，優選地，硅烷的流量為130～170sccm(標準毫升/分鐘)，更為優選地為150sccm，但這只是一種優選的情況，其他能夠滿足要求的硅烷的流量也應視為包含在本發明中。

上述實施例中，優選地，氨氣的流量為2400～2600sccm，更為優選地為2500sccm，但這只是一種優選的情況，其他能夠滿足要求的氨氣的流量也應視為包含在本發明中。

上述實施例中，優選地，氮氣的流量為7000～9000sccm，更為優選地為8000sccm，但這只是一種優選的情況，其他能夠滿足要求的氮氣的流量也應視為包含在本發明中。