[发明专利]制造氮化栅极电介质的方法

权利要求书

1.一种形成栅极氮化电介质的方法，包括：

在衬底上面形成电介质层；

将电介质层暴露于等离子体氮化，以形成等离子体氮化电介质层；

通过退火栅极氮化电介质，以从衬底和等离子体氮化电介质层之间的界面中置换一部分氮，而在界面处形成氧化物层，从而形成原子上更平滑的界面；

再次将电介质层暴露于等离子体氮化，以添加更多的氮到等离子体氮化电介质层；以及

退火栅极氮化电介质，以通过进一步平滑界面来处理衬底和等离子体氮化电介质层之间的界面。

2.根据权利要求1的方法，还包括：

将电介质层形成为二氧化硅、金属氧化物、金属硅酸盐、金属铝酸盐之一，或预先确定金属的组合，或多种金属和氧化物、硅酸盐、镧酸盐或铝酸盐之一的组合。

3.根据权利要求2的方法，还包括：

将金属氧化物形成为氧化铪。

4.根据权利要求1的方法，其中形成氧化物层还包括：

通过在基本上500～1200度的温度下退火栅极氮化电介质而在衬底和等离子体氮化电介质层之间的界面处形成氧化物层。

5.根据权利要求1的方法，其中形成氧化物层还包括：

在退火栅极氮化电介质之后在从室温升高的温度下形成额外的电介质层，以在衬底和等离子体氮化电介质层之间的界面处形成氧化物层。

6.根据权利要求1的方法，其中形成氧化物层还包括：

在基本上500～1200度的温度下在惰性气氛中退火栅极氮化电介质；以及

将栅极氮化电介质放置在氧气气氛中，以在衬底和等离子体氮化电介质层之间的界面处形成氧化物层。

7.根据权利要求1的方法，还包括：

通过在衬底上面生长电介质层而形成电介质层。

8.根据权利要求1的方法，还包括：

将以下步骤重复1～100的预先确定次数：

(1)形成另一个氧化物层；

(2)重复将电介质层暴露于等离子体氮化，以添加更多的氮到等离子体氮化电介质层；以及

(3)退火栅极氮化电介质，以通过进一步平滑界面而进一步处理在衬底和等离子体氮化电介质层之间的界面。

9.根据权利要求8的方法，其中在达到预先确定次数之后，省略最后一次的栅极氮化电介质的退火。

10.根据权利要求1的方法，还包括：

将以下步骤重复1～100的预先确定次数：

(1)形成另一个氧化物层；以及

(2)重复将电介质层暴露于等离子体氮化，以添加更多的氮到等离子体氮化电介质层。

11.根据权利要求10的方法，还包括：

一旦完成预先确定次数，退火栅极氮化电介质，以通过进一步平滑界面而进一步处理在衬底和等离子体氮化电介质层之间的界面。

12.根据权利要求10的方法，还包括：

在预先确定次数的一个或多个之间选择性地退火栅极氮化电介质，以进一步处理在衬底和等离子体氮化电介质层之间的界面。

13.一种形成栅极氮化电介质的方法，包括：

(a)在衬底上面形成电介质层并且在衬底和电介质层之间的界面处形成氧化物层；

(b)将电介质层暴露于等离子体氮化，以形成等离子体氮化电介质层；

(c)在预先确定温度下退火栅极氮化电介质；

(d)将步骤(a)、(b)和(c)重复1～100的预先确定次数；以及

(e)退火栅极氮化电介质，以在界面添加额外的氧化物层。

14.根据权利要求13的方法，其中退火栅极氮化物电介质还包括：

步骤(c)的退火处于惰性气氛中。