发明名称 改善闸极氧化层可靠度之方法
摘要 本发明揭示一种改善闸极氧化层可靠度之方法,适用于半导体装置。首先,在以稀释氢氟酸(HF)清洗后的矽基底进行真空高温退火处理后,接着在氘气(D2)氛围中进行第二次退火处理。之后,在基底上形成闸极氧化层并接着在氮气与氘气氛围中进行第三次退火处理以增加闸极氧化层与矽基底界面处氘的浓度。最后,在闸极氧化层上形成闸极电极以完成半导体装置之制造。其中,经过三次退火处理之后的半导体装置,可有效改善闸极氧化层的可靠度。
申请公布号 TW511164 申请公布日期 2002.11.21
申请号 TW090120222 申请日期 2001.08.17
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 史望澄;丁文琪;刘致为;李敏鸿;林崇勋
分类号 H01L21/28 主分类号 H01L21/28
代理机构 代理人 洪澄文 台北巿信义路四段二七九号三楼
主权项 1.一种改善闸极氧化层可靠度之方法,适用于一半导体装置,包括下列步骤:提供一基底;对上述基底进行表面清洁处理;对上述基底进行第一退火处理;在氘气氛围中,对上述基底进行第二退火处理;通入氮气及氧气,以在上述基底上形成一氧化层而作为上述半导体装置之闸极氧化层;在氮气与氘气的氛围中,对上述闸极氧化层进行第三退火处理;以及在上述闸极氧化层上形成一导电层,以作为上述半导体装置之闸极电极。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述清洁处理系使用一稀释氢氟酸溶剂。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述第一退火处理之工作压力系低于3x10-6mbar。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述第一退火处理之工作温度系在800到1200℃的范围。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述第一退火处理之进行时间系在30秒到60分钟的范围。6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述第二退火处理之工作压力系5到500mbar的范围。7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述第二退火处理之工作温度系在800到1200℃的范围。8.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述第二退火处理之进行时间系在30秒到60分钟的范围。9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中形成上述闸极氧化层之工作压力系50到800mbar的范围。10.如申请专利范围第1项所述之方法,其中形成上述闸极氧化层之工作温度系在800到1200℃的范围。11.如申请专利范围第1项所述之方法,其中形成上述闸极氧化层系择自于利用乾氧化法及化学气相沉积法之至少一种。12.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述第三退火处理之工作压力系50mbar到1bar的范围。13.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述第三退火处理之工作温度系在800到1200℃的范围。14.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述导电层系择自于一铝金属层及复晶矽层之至少一种。15.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述半导体装置系一穿隧式发光二极体。图式简单说明:第1A到1F图系绘示出根据本发明实施例之制造MOS穿隧式发光二极体之剖面图。第2图系分别绘示出根据习知技术与本发明方法所制造之发光二极体,在施加6伏特电压前后,界面陷阱密度与能阶之曲线关系图。第3图系绘示出根据习知技术与本发明方法所制造之发光二极体,发光强度与施加电压时间之曲线关系图。
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