栅介质层、场效应管的制造方法及场效应管器件技术

本发明专利技术提供了一种在高k介质层金属栅极(HKMG)整合工艺中，改善栅介质层中氮原子分布的方法，通过在对栅介质层掺氮处理后增加湿法刻蚀工艺，去除其一定厚度的表面部分，使其新裸露出的表面氮原子浓度大于原始表面氮原子浓度，从而改善氮原子在栅介质层表面的浓度分布，避免了因掺氮后阈值电压漂移过大影响功函数的调节。

Fabrication Method of Gate Dielectric Layer and Field Effect Transistor and Field Effect Transistor Devices

【技术实现步骤摘要】
栅介质层、场效应管的制造方法及场效应管器件
本专利技术涉及半导体工艺领域，更详细地说，本专利技术涉及一种高k介质层金属栅极整合工艺中栅介质层的制造方法。
技术介绍
目前高k介质层金属栅极(HKMG)整合工艺中，使用金属栅极来调制有效功函数。如何在后续的高温过程中阻止金属栅极中的金属原子穿过阻挡层(Barrierlayer)扩散至栅介质层中，造成有效功函数的漂移，是制备工艺中需要考虑的一个问题。例如，现有技术中通常采用在沉积氧化铪栅介质层后进行掺氮处理以阻止钛铝合金栅极中铝原子的扩散，降低阈值电压(Vt)的异常值比例，提高器件的高温工作寿命。为满足该需求，通常需要掺入较高浓度的氮，导致器件的阈值电压增大过多，不利于功函数调节。因此，本领域的技术人员致力于寻找一种对于栅结构的处理工艺，既能满足防止金属原子向栅介质层扩散的要求，又能减少掺氮对于阈值电压的影响。
技术实现思路
鉴于现有技术的以上问题，本专利技术所要解决的技术问题为提供一种制备栅介质层的方法，既能够满足阻止铝原子扩散的浓度需求，又可以减少掺氮对于阈值电压的影响。为了解决上述问题，本专利技术首先提供了一种栅介质层的制造方法，包括以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种栅介质层的制造方法，其特征在于，包括：步骤一，形成栅介质层；步骤二，对所述栅介质层进行掺氮处理；步骤三，去除一定厚度的所述栅介质层，使其新裸露出的表面氮原子浓度大于其原始表面氮原子浓度。

【技术特征摘要】
1.一种栅介质层的制造方法，其特征在于，包括：步骤一，形成栅介质层；步骤二，对所述栅介质层进行掺氮处理；步骤三，去除一定厚度的所述栅介质层，使其新裸露出的表面氮原子浓度大于其原始表面氮原子浓度。2.如权利要求1所述栅介质层的制造方法，其特征在于，所述步骤三中去除的所述栅介质层厚度为0.5T～1.5T，T为所述栅介质层中氮原子浓度峰值处的厚度。3.如权利要求2所述栅介质层的制造方法，其特征在于，采用次级离子质谱法测量所述氮原子浓度峰值处的厚度T。4.如权利要求1所述栅介质层的制造方法，其特征在于，采用基于扩散原理的掺氮方法进行所述掺氮处理。5.如权利要求1所述栅介质层的制造方法，其特征在于，所述栅介质层为氧化铪、氧化铪硅、氧化镧、氧化镧铝、氧化锆、氧化锆硅、氧化钽、氧化钛、氧化钡锶钛、氧化钡钛、氧化锶钛、氧化钇、氧化铝、氧化铅钪钽或铌酸铅锌。6.如权利要求1所述栅介质层的制造方法，其特征在于，步骤三中采用湿法刻蚀去除一定厚度的所述栅介质层。7.如权利要求6所述栅介质层的制造方法，其特征在于，所述栅介质层材料为氧化铪，所述湿法刻蚀采用氢氟酸、稀氢氟酸溶液、食人鱼溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：许所昌，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31