一种栅极绝缘层的制备方法与流程

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种栅极绝缘层的制备方法。

背景技术：

mosfet(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称mosfet)是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。制备mosfet一般需要制备其栅极结构，栅极结构的性能也会直接影响mosfet器件的性能。

goi(gateoxideintegrity栅氧化物完整性，简称goi)是衡量mos器件是否失效的一个重要标准，现有技术中造成goi问题的一个原因是栅极绝缘层的制程导致的栅极绝缘层表面出现电荷俘获的情况，同时很难通过后续的流程去除俘获电荷，goi问题无法避免。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出了一种栅极绝缘层的制备方法，其中，包括：

步骤s1，提供一衬底；

步骤s2，采用一化学气相沉积设备于所述衬底上表面沉积一栅极绝缘层，且沉积采用从一第一射频功率降低至一第二射频功率的射频功率解离反应气体形成所述栅极绝缘层；

其中，所述第二射频功率为0～50w。

上述的制备方法，其中，所述第二射频功率为0w。

上述的制备方法，其中，所述栅极绝缘层为氮化硅层。

上述的制备方法，其中，所述第一射频功率为600～800w。

上述的制备方法，其中，所述第一射频功率为700w。

上述的制备方法，其中，所述步骤s2中，解离所述反应气体采用的压力为6～8torr。

上述的制备方法，其中，所述步骤s2中，所述反应气体由硅烷，氨气和氮气组成。

上述的制备方法，其中，所述硅烷的流量为130～170sccm。

上述的制备方法，其中，所述氨气的流量为2400～2600sccm。

上述的制备方法，其中，所述氮气的流量为7000～9000sccm。

有益效果：本发明提出的一种栅极绝缘层的制备方法，能够避免栅极绝缘层上产生电荷俘获的问题，使得产品具有高良率和高可靠性。

附图说明

图1为本发明一实施例中栅极绝缘层的制备方法的步骤流程图；

图2为本发明一实施例中栅极绝缘层的制备方法中射频功率与应力的线性图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

在一个较佳的实施例中，如图1所示，提出了一种栅极绝缘层的制备方法，其中，可以包括：

步骤s1，提供一衬底；

步骤s2，采用一化学气相沉积设备于衬底上表面沉积一栅极绝缘层，且沉积采用从一第一射频功率降低至一第二射频功率的射频功率解离反应气体形成栅极绝缘层；

其中，第二射频功率为0～50w(瓦)。

上述技术方案中，第二射频功率应小于第一射频功率；化学气相沉积设备起初采用较高的第一射频功率解离反应气体，保证解离效率，再逐渐降低至第二射频功率，由于第二射频功率范围在0～50w，因此不会在栅极绝缘层上产生电荷俘获的问题。

在一个较佳的实施例中，第二射频功率为0w。

在一个较佳的实施例中，栅极绝缘层为氮化硅层，但这只是一种优选的情况，其他能够满足要求的绝缘材料层也应视为包含在本发明中。

在一个较佳的实施例中，第一射频功率为600～800w，以保证沉积开始时解离反应气体的效率。

上述实施例中，优选地，第一射频功率为700w。

在一个较佳的实施例中，步骤s2中，解离反应气体采用的压力为6～8torr(托)，更为优选地为7torr。

在一个较佳的实施例中，步骤s2中，反应气体由硅烷，氨气和氮气组成。

上述实施例中，优选地，硅烷的流量为130～170sccm(标准毫升/分钟)，更为优选地为150sccm，但这只是一种优选的情况，其他能够满足要求的硅烷的流量也应视为包含在本发明中。

上述实施例中，优选地，氨气的流量为2400～2600sccm，更为优选地为2500sccm，但这只是一种优选的情况，其他能够满足要求的氨气的流量也应视为包含在本发明中。

上述实施例中，优选地，氮气的流量为7000～9000sccm，更为优选地为8000sccm，但这只是一种优选的情况，其他能够满足要求的氮气的流量也应视为包含在本发明中。

具体地，参考图2，图2中横轴为解离的射频功率占最大射频功率的百分比，纵轴为在栅极绝缘层中形成的应力，可以看出，解离的射频功率越小在栅极绝缘层中产生的有效应力越大，进而能够使得电荷俘获效应越小，以形成性能更好的栅极结构。

通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种栅极绝缘层的制备方法，其中，包括：步骤S1，提供一衬底；步骤S2，采用一化学气相沉积设备于衬底上表面沉积一栅极绝缘层，且沉积采用从一第一射频功率降低至一第二射频功率的射频功率解离反应气体形成栅极绝缘层；其中，第二射频功率为0～50W；上述技术方案能够避免栅极绝缘层上产生电荷俘获的问题，使得产品具有高良率和高可靠性。

技术研发人员：李想;刘超;潘冬
受保护的技术使用者：武汉新芯集成电路制造有限公司
技术研发日：2017.09.21
技术公布日：2018.02.06