一种硅锗基MOS表面处理与介质生长方法与流程

文档序号:12065865阅读:320来源:国知局

本发明总体涉及半导体领域,更具体地,涉及硅锗基MOS表面处理与栅介质生长技术。



背景技术:

金属氧化物半导体(MOS)器件是集成电路的关键部件。MOS器件的性能影响整个MOSFET器件性能,MOS界面处理和介质生长技术一直都是MOSFET器件的核心技术,以硅锗沟道的MOSFET器件被认为是提到硅作为PMOS器件沟道材料的关键。硅锗沟道MOS表面处理和介质生长技术研究具有重要意义,并具有重要的商业价值。



技术实现要素:

为了解决硅锗MOS表面处理和介质生长的技术难题,本发明提供了一种方法,其步骤如下:

(1)对硅锗表面进行常规的RCA清洗;

(2)然后采用稀氨水溶液对硅锗表面进行清洗2分钟,去离子水清洗,采用含硫量为8%的硫化铵溶液对硅锗表面进行钝化,钝化时间为13分钟;

(3)然后将硅锗样品片放入原子层沉积腔体生长氧化硅2纳米;

(4)将样品片在快速退化炉内,N2O气氛下进行退火3分钟;

(5)再次转移到原子层沉积系统沉积HfO2介质3纳米。

根据本方案所述的一种硅锗MOS界面处理与介质生长方法,其特征在于硅锗材料的硅的原子比大于0.8。

根据本方案所述的一种硅锗MOS界面处理与介质生长方法,其特征在于稀氨水溶液中NH3与H2O的比例为1:20。

根据本方案所述的一种硅锗MOS界面处理与介质生长方法,其特征在于在N2O气氛下,对样品进行退火的温度为450-800度。

有益效果

本发明通过表面清洗和硫化铵钝化清洗硅锗表面,在原子层沉积之前保障了清洁的MOS表面,通过原子层沉积沉积氧化硅介质和在N2O气氛下的退火,在硅锗表面得到高质量的MOS界面,最后采用氧化铪作为高K介质,达到了MOS器件低EOT的要求。为硅锗半导体材料在10纳米技术节点以后的应用提供了界面清洗和介质生长方案。

具体实施方式

下面详尽论述个本实施例的利记博彩app,本发明涉及的原子层沉积是采用氩气为载气和清洗气体,反应温度为250度。氧化硅和氧化铪的生长源都采用了臭氧和水。具体方法如下:

(1)对Si0.8Ge0.2表面进行常规的RCA清洗;

(2)然后采用NH3与H2O的比例为1:20的稀氨水溶液对Si0.8Ge0.2表面进行清洗2分钟,去离子水清洗,采用含硫量为8%的硫化铵溶液对Si0.8Ge0.2表面进行钝化,钝化时间为13分钟;

(3)然后将Si0.8Ge0.2样品片放入原子层沉积腔体生长氧化硅2纳米;

(4)将样品片在快速退化炉内,N2O气氛下进行退火3分钟,温度为500度;

(5)再次转移到原子层沉积系统沉积HfO2介质3纳米。

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