一种栅极介电层与改善其电性的方法技术

本发明专利技术提供一种改善闸极介电层的电性的方法，其中包括以下步骤：提供一半导体基底；形成一闸极介电层于上述半导体基底表面，其中上述闸极介电层包括氧化铪（ＨｆＯ↓［２］）；实施一含氢气体处理；以及实施一含氧气体处理。一种具有高介电常数的闸极介电层的金氧半电晶体，其中包括：一半导体基底；一高介电常数的闸极介电层，设置于上述半导体基底表面。本发明专利技术主要目的在于提供一种新材质的闸极介电层以及一种改善闸极介电层的电性的方法，不仅提供良好的闸极介电层，更可使该闸极介电层符合半导体组件设计上的需求。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种闸极介电层，且特别是有关于一种改善闸极介电层的电性的方法以及一种具有高介电常数的闸极介电层的金氧半电晶体。
技术介绍
随着集成电路的技术日益发展以及组件尺寸微小化的趋势下，金氧半导体(metal-oxide-semiconductor，MOS)组件中的闸极氧化层(gate oxide)越做越薄，对于闸极氧化层的可靠度要求也相对提高。目前习知闸极介电层技术中，常用的方法是在闸极氧化层中加入少量的氮以形成氮氧化层而提升闸极氧化层的可靠度。因为氮氧化层可与硅基底保有良好的界面特性且具有较佳的抗电应力特性以降低热载子(hot carrier)效应。然而，过高含量的氮原子会使载子移动率(mobility)下降。此外，亦可采用离子植入的方式，在闸极(gate)植入氟原子再经由高温驱入(drive-in)使氟原子扩散至闸极介电层与硅基底的界面，亦即SiO2/Si界面，以形成Si-F键结，亦可有效抵抗热载子效应。虽然Si-F的键结能力强可抵抗热载子的应力，然而过量的氟原子，会造成大量未键结的氧原子往SiO2/Si界面移动而形成界面陷阱而产生更多缺陷进而造成半导体组件电性退化，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善闸极介电层的电性的方法，其特征在于包括以下步骤：提供一半导体基底；形成一闸极介电层于上述半导体基底表面，其中上述闸极介电层包括氧化铪（ＨｆＯ↓［２］）；实施一含氢气体处理；以及实施一含氧气体处理。

【技术特征摘要】
1.一种改善闸极介电层的电性的方法，其特征在于包括以下步骤提供一半导体基底；形成一闸极介电层于上述半导体基底表面，其中上述闸极介电层包括氧化铪(HfO2)；实施一含氢气体处理；以及实施一含氧气体处理。2.如权利要求1所述的改善闸极介电层的电性的方法，其特征在于形成上述闸极介电层之前还包括以化学溶液清洗上述半导体基底，以形成一薄氧化硅层于上述半导体基底与上述闸极介电层之间。3.如权利要求2所述的改善闸极介电层的电性的方法，其特征在于上述薄氧化硅层的厚度大体为5-15。4.如权利要求1所述的改善闸极介电层的电性的方法，其特征在于上述闸极介电层是利用原子层化学气相沉积法(atomiclayer chemical vapor deposition；ALCVD)形成。5.如权利要求1所述的改善闸极介电层的电性的方法，其特征在于上述闸极介电层的厚度大体为20-50。6.如权利要求1所述的改善闸极介电层的电性的方法，其特征在于上述含氧气体处理的气氛压力大体为0.1-10torr。7.如权利要求1所述的改善闸极介电层的电性的方法，其特征在于上述含氧气体处理是于温度大体为700-900℃之下进行退火。8.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：林友民，麦凯玲，姚亮吉，陈世昌，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]