主权项 |
一种先栅工艺中叠层金属栅结构的制备方法,主要步骤如下:步骤1)在完成常规的LOCOS或STI隔离后,于600‑800℃下,20‑120秒快速热退火形成或用O3处理的化学方法形成界面层SiOx或SiON;步骤2)淀积形成高介电常数K栅介质薄膜;步骤3)淀积形成高介电常数K栅介质薄膜后于600‑1050℃下,4‑120秒热退火;步骤4)金属栅电极形成:采用物理汽相淀积TiN栅;步骤5)利用物理汽相淀积AlN或TaN势垒层;步骤6)低压化学汽相淀积多晶硅膜和硬掩模,然后进行光刻和硬掩膜的刻蚀;步骤7)刻蚀后,以硬掩膜为掩蔽,依次刻蚀多晶硅膜/AlN或TaN势垒层/TiN金属栅/高介电常数K栅介质薄膜形成金属栅叠层结构;对多晶硅采用F基加Cl基或HBr加Cl基等离子体刻蚀;对AlN或TaN势垒层、TiN金属栅和高介电常数K栅介质薄膜进行等离子体刻蚀时采用BCl3和Cl2作为主要刻蚀气体,添加O2和Ar中的一种或其两种气体作为辅助刻蚀气体,以改善刻蚀特性;主要刻蚀气体BCl3和Cl2中,Cl2与BCl3的体积比为1∶4;添加气体O2与BCl3的体积比为0‑1∶8,添加气体Ar与BCl3的体积比为1∶5到1∶2;相应的刻蚀条件为:上电极功率为140‑450W,下电极功率为50‑150W,压强为4‑15mt,BCl3基刻蚀气体的总流量为60‑150sccm,腔体和电极的温度控制在60‑200度。 |