[发明专利]一种双金属栅功函数的调节方法

摘要

一种双金属栅功函数的调节方法，主要步骤为：(1)用快速热氧化生长超薄界面氧化层或氮氧化层；(2)利用磁控反应溅射在超薄界面氧化层上交替溅射淀积高介电常数(K)栅介质，(3)淀积高K栅介质后，快速热退火；(4)采用磁控反应溅射淀积金属氮化物栅；(5)金属离子注入对金属氮化物栅进行掺杂；(6)刻蚀形成金属栅电极后，进行快速热退火将金属离子驱动到金属栅与高K栅介质的界面上。此方法简单易行，具有好的热稳定性和调节金属栅功函数的能力，而且与CMOS工艺完全兼容，便于集成电路产业化。

主权项

一种双金属栅功函数的调节方法，其主要步骤如下：步骤1)清洗：在器件隔离形成后，进行界面氧化层形成前的清洗，先采用常规方法清洗，然后用氢氟酸/异丙醇/水混合溶液在室温下浸泡，去离子水冲洗，甩干后立即进炉；氢氟酸/异丙醇/水的浓度比为0.2-1.5％∶0.01-0.10％∶1％：步骤2)界面层SiOx或SiON的形成：于600-800℃下，20-120秒快速热退火；步骤3)高介电常数(K)栅介质薄膜的形成：采用PVD方法，利用磁控反应溅射工艺交替溅射Hf-La靶和Hf靶淀积形成HfLaON或交替溅射Hf靶和Si靶淀积形成HfSiON栅介质；改变溅射功率或交替溅射的时间，以获得不同比例和厚度的高K介质膜。步骤4)淀积高K介质后快速热退火：于600-1050℃下，4-120秒热退火；步骤5)金属栅电极形成：采用PVD方法，利用磁控反应溅射淀积金属氮化物栅；步骤6)金属离子注入对金属氮化物栅进行掺杂；步骤7)刻蚀形成金属栅电极；步骤8)高温快速热退火：于500-1050℃下，2-30秒热退火；步骤9)背面欧姆接触形成：采用PVD方法，利用直流溅射工艺在背面沉积Al-Si膜；步骤10)合金：380-450℃温度下，在合金炉内N2中合金退火30-60分。