[发明专利]栅介质层的形成方法

权利要求书

1.一种栅介质层的形成方法，其特征在于，所述栅介质层的形成方法包括：

在半导体衬底表面形成第一氧化层；

在第一气氛下，对所述第一氧化层执行第一热退火处理，所述第一气氛包含氧气且不含氮原子；

在所述第一氧化层上形成氮化层；

在所述氮化层上形成第二氧化层；

在第二气氛下，对所述第一氧化层和所述第二氧化层执行第二热退火处理，所述第二气氛包含氧气，所述第二热退火处理的温度为350℃～550℃，所述第一热退火处理的温度大于所述第二热退火处理的温度。

2.如权利要求1所述的栅介质层的形成方法，其特征在于，通过原位水蒸气产生法在半导体衬底上形成第一氧化层。

3.如权利要求2所述的栅介质层的形成方法，其特征在于，所述原位水蒸气产生法的工艺条件包括：

反应气氛包含氢气和氧气；

反应温度为900℃～1200℃；

反应时间为30s～100s；

反应压强为600Pa～2000Pa。

4.如权利要求3所述的栅介质层的形成方法，其特征在于，在所述反应气氛中，所述氢气和所述氧气的气体流量比例为(10％：90％)～(35％：65％)。

5.如权利要求1所述的栅介质层的形成方法，其特征在于，所述第一气氛还包含氢气，在所述第一气氛中，所述氧气和所述氢气的气体流量比例为(30％：70％)～(70％：30％)。

6.如权利要求5所述的栅介质层的形成方法，其特征在于，所述第一热退火处理的工艺条件包括：

反应温度为700℃～1000℃；

反应时间为75s～180s；

反应压强为500Pa～1000Pa。

7.如权利要求1所述的栅介质层的形成方法，其特征在于，在所述第一氧化层上形成氮化层包括：在第三气氛下，对所述第一氧化层执行快速热处理，以在所述第一氧化层上形成氮化层，所述第三气氛包含氮原子。

8.如权利要求7所述的栅介质层的形成方法，其特征在于，所述第三气氛包含氨气和甲硅烷。

9.如权利要求8所述的栅介质层的形成方法，其特征在于，在所述第三气氛中，所述氨气和所述甲硅烷的气体流量比例为(5％：95％)～(20％：80％)。

10.如权利要求9所述的栅介质层的形成方法，其特征在于，所述快速热处理的工艺条件包括：

反应温度为750℃～850℃；

反应时间为30s～120s。

11.如权利要求1所述的栅介质层的形成方法，其特征在于，通过原位水蒸气产生法在所述氮化层上形成第二氧化层。

12.如权利要求1所述的栅介质层的形成方法，其特征在于，所述第二气氛还包含氮气，在所述第二气氛中，所述氧气和所述氮气的气体流量比例为(50％：50％)～(90％：10％)。

13.如权利要求12所述的栅介质层的形成方法，其特征在于，所述第二热退火处理的工艺条件包括：

反应时间为100s～300s。

14.如权利要求1～13中任一项所述的栅介质层的形成方法，其特征在于，所述第一氧化层的厚度为2埃～20埃；所述氮化层的厚度为2埃～20埃；所述第二氧化层的厚度为2埃～20埃。