【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及生产工艺，尤其涉及一种栅极氧化层的制备方法、系统、电子器件及电子设备。
技术介绍
1、现如今，电子器件的应用领域越来越广泛，随之对电子器件的可靠性也提出了新的挑战，如消费类应用、工业类应用、汽车电子应用分别要求不同等级的可靠性能力。一些类型的电子器件(例如mosfet功率器件等)包括栅极以及栅极氧化层，栅极氧化层的质量对于电子器件的可靠性起到重要影响。
2、一些类型的电子器件通过包括但不限于等离子体刻蚀的方式在衬底表面的硅层(可作为外延层)上开设沟道，并于沟道的沟道壁形成栅极氧化层。例如，该类电子器件可包括采用trench工艺或者sgt工艺制成的mosfeft。但由于开设沟道时，难免对沟道壁处的硅产生损伤，使得部分硅的晶格等特性发生损坏，导致后续于沟道壁形成的栅极氧化层质量降低，电性能(例如负偏压耐压性能以及高温负偏压可靠性等)较差，降低了电子设备的可靠性。
3、相关技术中，一般采用栅极氧化工艺改进和杂质(例如氟离子、氢离子等)注入的方式来提高栅极氧化层的质量，然而杂质注入的工艺仅用于平面mos工艺的电子器件，并不适用于前述于硅层开设沟道的电子器件(例如采用trench工艺或者sgt工艺制成的mosfet)的情况。因此，需要一种新的技术方案来至少部分地改善制备出的栅极氧化层的质量，提高栅极氧化层的电性能(例如负偏压耐压性能以及高温负偏压可靠性等)，提高电子器件的可靠性。
技术实现思路
1、为了至少部分地改善上述问题，本申请实施例提供了一种栅极
2、根据本申请的第一方面，提供了一种栅极氧化层的制备方法，包括：
3、将硅层开设的至少部分沟道的沟道壁处的硅转化出第一预定厚度的硅化合物，其中，所述第一预定厚度d1满足：d1≥35nm；
4、清除所述硅化合物以将其下方的硅层露出，并于该露出的硅层上制备所述栅极氧化层。
5、在一些可选的实施例中，所述硅化合物包括硅氧化物。
6、在一些可选的实施例中，所述将硅层开设的至少部分沟道的沟道壁处的硅转化出第一预定厚度的硅化合物，包括：通过牺牲氧化工艺，将硅层开设的至少部分沟道的沟道壁处的硅转化出第一预定厚度的硅氧化物。
7、在一些可选的实施例中，在第一预定温度下实现所述牺牲氧化工艺，其中，所述第一预定温度t1满足：t1≥900℃。
8、在一些可选的实施例中，所述第一预定厚度d1满足：35nm≤d1≤50nm。
9、在一些可选的实施例中，所述将硅层开设的至少部分沟道的沟道壁处的硅转化出第一预定厚度的硅化合物，之前所述方法还包括：至少部分地去除至少部分沟道的沟道壁表面的粗糙结构，以提高所述沟道壁表面的平整度。
10、在一些可选的实施例中，所述至少部分地去除至少部分沟道的沟道壁表面的粗糙结构，包括：利用第一药液溶解至少部分沟道的沟道壁表面的粗糙结构，以至少部分地去除所述粗糙结构。
11、在一些可选的实施例中，所述第一药液包括nh4oh含量大于等于14％的apm药液，其中，所述apm药液通过nh4oh、h2o2和去离子水混合形成。
12、在一些可选的实施例中，所述apm药液中，nh4oh含量满足：14％～20％。
13、在一些可选的实施例中，所述将硅层开设的至少部分沟道的沟道壁处的硅转化出第一预定厚度的硅化合物，之前所述方法还包括：在第二预定温度下，于n2气体环境或者惰性气体环境中对所述至少部分沟道的沟道壁处的硅进行晶格修复处理，其中，所述第二预定温度t2满足：t2≥900℃。
14、在一些可选的实施例中，所述第二预定温度t2满足：900℃≤t2≤1100℃。
15、在一些可选的实施例中，所述晶格修复处理的时间维持至少30分钟。
16、根据本申请实施例中的第二方面，提供了一种栅极氧化层的制备系统，包括：
17、转化单元，用于将硅层开设的至少部分沟道的沟道壁处的硅转化出第一预定厚度的硅化合物，其中，所述第一预定厚度d1满足：d1≥35nm；
18、制备单元，用于清除所述硅化合物以将其下方的硅层露出，并于该露出的硅层上制备所述栅极氧化层。
19、根据本申请实施例中的第三方面，提供了一种电子器件，包括：硅层，所述硅层上形成有栅极氧化层，其中，所述栅极氧化层通过上述第一方面提供的任一项的方法制备，以形成于所述硅层上。
20、根据本申请实施例中的第四方面，提供了一种电子设备，包括：如第三方面提供的电子器件。
21、综合以上内容，本申请实施例中的栅极氧化层的制备方案，通过对将硅层开设的至少部分沟道的沟道壁处的硅转化出第一预定厚度的硅化合物，其中，第一预定厚度d1满足：d1≥35nm；再清除硅化合物以将其下方的硅层露出，并于该露出的硅层上制备栅极氧化层，因此本申请中通过这样的方案，一方面，可以在实际于硅层制备栅极氧化层前，先将沟道的沟道壁处的一部分厚度的硅清除掉，而这一部分硅往往包括由于硅层开设沟道时特性(例如晶格等)遭到破坏的硅，将这一部分硅去除后再于剩余的硅层(即清除硅化合物后露出的硅层)制备栅极氧化层，可以改善后续制备的栅极氧化物的si-sio2的界面缺陷密度，有效地提高制备的栅极氧化层的质量，提升栅极氧化层的电性能(例如提高负偏压耐压性能以及改善高温负偏压可靠性等)，进而提高电子器件的可靠性；另一方面，由于第一预定厚度d1满足d1≥35nm，该厚度取值范围能够较好地保证因开设沟道被破坏的硅被至少部分地清除，能够保证需求；再一方面，由于本方案中是通过将硅层开设的至少部分沟道的沟道壁处的硅转化出第一预定厚度的硅化合物再清除该硅化合物的方式，来将沟道的沟道壁处的一部分厚度的硅清除掉，因而可以利用硅化合物的性质来针对性地清除这一部分硅，因此不会对硅化合物下方的硅层造成损伤，从而更好地改善后续制备的栅极氧化物的si-sio2的界面缺陷密度，保证于露出的硅层上制备的栅极氧化层的质量，提升栅极氧化层的电性能(例如提高负偏压耐压性能以及改善高温负偏压可靠性等)，进而提高电子器件的可靠性。
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1.一种栅极氧化层的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅化合物包括硅氧化物。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将硅层开设的至少部分沟道的沟道壁处的硅转化出第一预定厚度的硅化合物，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在第一预定温度下实现所述牺牲氧化工艺，其中，所述第一预定温度T1满足：T1≥900℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预定厚度D1满足：35nm≤D1≤50nm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将硅层开设的至少部分沟道的沟道壁处的硅转化出第一预定厚度的硅化合物，之前所述方法还包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述至少部分地去除至少部分沟道的沟道壁表面的粗糙结构，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述APM药液中，NH4OH含量满足：14％～20％。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述将硅层开设的至少部分沟道的沟道壁处
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二预定温度T2满足：900℃≤T2≤1100℃。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述晶格修复处理的时间维持至少30分钟。
12.一种栅极氧化层的制备系统，其特征在于，包括：
13.一种电子器件，其特征在于，包括：硅层，所述硅层上形成有栅极氧化层，其中，所述栅极氧化层通过权利要求1-11中任一项的方法制备，以形成于所述硅层上。
14.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求13所述的电子器件。
...【技术特征摘要】
1.一种栅极氧化层的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅化合物包括硅氧化物。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将硅层开设的至少部分沟道的沟道壁处的硅转化出第一预定厚度的硅化合物，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在第一预定温度下实现所述牺牲氧化工艺，其中，所述第一预定温度t1满足：t1≥900℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预定厚度d1满足：35nm≤d1≤50nm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将硅层开设的至少部分沟道的沟道壁处的硅转化出第一预定厚度的硅化合物，之前所述方法还包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述至少部分地去除至少部分沟道的沟道壁表面的粗糙结构，包括：
...【专利技术属性】
技术研发人员：朱兴旺，
申请(专利权)人：上海艾为电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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