【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，特别是涉及一种高k介质层的原子层沉积方法。
技术介绍
1、ald工艺和mocvd工艺都可以用于形成hfo2薄膜。从hfo2薄膜的质量来看，ald更具有优势。
2、ald工艺是自限性工艺，其对工艺参数(流量、温度、压力等)相对不敏感。hfo2的性质，尤其是薄膜完整性需要仔细研究，完整性对器件性能起主要作用。
3、ald工艺采用水和hfcl4作为前驱体，而形成的hk薄膜中过多的h原子和cl原子对器件性能都有负面影响。
4、为解决上述问题，需要提出一种新型的高k介质层的原子层沉积方法。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种高k介质层的原子层沉积方法，用于解决现有技术中ald工艺采用水和hfcl4作为前驱体，而形成的hk薄膜中过多的h原子和cl原子对器件性能都有负面影响的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种高k介质层的原子层沉积方法，包括：
3、步骤一、提供清洁处理后的衬底，利用氧化性气体处理所述衬底表面；
4、步骤二、将所述衬底放置在原子层沉积室内，在所述原子层沉积室中通入h2o和hfcl4作为前躯体，所述h2o采用预设脉冲时间以及预设温度，之后利用原子层沉积工艺在所述衬底上形成hfo2层，使得所述hfo2层中cl原子和h原子浓度低于目标值。
5、优选地，步骤一中的所述清洁处理的方法包括：利用湿法清洗处理所述衬底，之后对所
6、优选地，步骤一中的所述衬底包括块状半导体衬底或绝缘体上硅(soi)衬底。
7、优选地，步骤一中利用氧气和氮气的混合气体处理所述衬底表面，在之后的形成hfo2层，能够降低其中的h原子浓度。
8、优选地，步骤二中的所述h2o的所述预设脉冲时间为500ms值5s，所述预设温度为20摄氏度至35摄氏度。
9、优选地，步骤一中的所述衬底上形成有sti以定义出有源区。
10、优选地，步骤二中的所述hfo2层作为后置栅极工艺(gate first)中的高k介质层，高k介质层通常形成于栅氧化层上，金属栅结构形成与高k介质层上。
11、优选地，步骤二中的所述hfo2层作为前置栅极工艺(gate last)中的高k介质层，高k介质层通常形成于栅氧化层上，金属栅结构形成与高k介质层上。
12、优选地，步骤二中在形成所述hfo2层之后，还包括利用光刻和刻蚀去除金属栅极形成区域之外的所述hfo2层。
13、如上所述，本专利技术的高k介质层的原子层沉积方法，具有以下有益效果：
14、本专利技术通过延长水的脉冲时间和提高水温能够有效降低高k介质层中cl原子浓度，增加n2/o2处理步骤能够有效降低h原子浓度，经过优化的ald工艺形成的高k介质层缺陷较少，器件阈值电压更加稳定，可靠性明显提升。
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1.一种高K介质层的原子层沉积方法，其特征在于，至少包括：
2.根据权利要求1所述的高K介质层的原子层沉积方法，其特征在于：步骤一中的所述清洁处理的方法包括：利用湿法清洗处理所述衬底，之后对所述衬底进行干燥处理。
3.根据权利要求1所述的高K介质层的原子层沉积方法，其特征在于：步骤一中的所述衬底包括块状半导体衬底或绝缘体上硅(SOI)衬底。
4.根据权利要求1所述的高K介质层的原子层沉积方法，其特征在于：步骤一中利用氧气和氮气的混合气体处理所述衬底表面。
5.根据权利要求1所述的高K介质层的原子层沉积方法，其特征在于：步骤二中的所述H2O的所述预设脉冲时间为500ms值5S，所述预设温度为20摄氏度至35摄氏度。
6.根据权利要求1所述的高K介质层的原子层沉积方法，其特征在于：步骤一中的所述衬底上形成有STI以定义出有源区。
7.根据权利要求6所述的高K介质层的原子层沉积方法，其特征在于：步骤二中的所述HfO2层作为后置栅极工艺中的高K介质层。
8.根据权利要求6所述的高K介质层的原子层沉积方法，
9.根据权利要求7或8所述的高K介质层的原子层沉积方法，其特征在于：步骤二中在形成所述HfO2层之后，还包括利用光刻和刻蚀去除金属栅极形成区域之外的所述HfO2层。
...【技术特征摘要】
1.一种高k介质层的原子层沉积方法，其特征在于，至少包括：
2.根据权利要求1所述的高k介质层的原子层沉积方法，其特征在于：步骤一中的所述清洁处理的方法包括：利用湿法清洗处理所述衬底，之后对所述衬底进行干燥处理。
3.根据权利要求1所述的高k介质层的原子层沉积方法，其特征在于：步骤一中的所述衬底包括块状半导体衬底或绝缘体上硅(soi)衬底。
4.根据权利要求1所述的高k介质层的原子层沉积方法，其特征在于：步骤一中利用氧气和氮气的混合气体处理所述衬底表面。
5.根据权利要求1所述的高k介质层的原子层沉积方法，其特征在于：步骤二中的所述h2o的所述预设脉冲时间为500m...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏良得，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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