[发明专利]栅氧化层的形成方法

说明书

本申请公开了一种栅氧化层的形成方法，涉及半导体制造领域。该栅氧化层的形成方法包括通过炉管湿氧化工艺在硅衬底表面形成第一层氧化层；通过快速热氧化工艺在所述第一层氧化层表面形成第二层氧化层，所述第一层氧化层和所述第二层氧化层构成栅氧化层；解决了目前栅氧化层的制作过程容易导致的栅氧化层‑硅衬底界面的界面陷阱电荷问题；达到了降低了硅衬底和栅氧化层的界面中的氮含量，保证器件性能的效果。

技术领域

本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种栅氧化层的形成方法。

背景技术

在半导体器件的制作过程中，涉及对硅片的氧化处理，通过氧化工艺在硅片表面形成氧化层。栅氧化层是MOS器件中重要的结构。

在深亚微米工艺中，薄栅氧化层采用炉管工艺生长。在炉管栅氧工艺中，湿氧氧化结束后，紧跟着利用氮气退火工艺，以提升栅氧化层的质量、降低栅氧化层-硅界面的界面陷阱电荷。

在实际生成过程中，氮气退火后，氮元素会在栅氧化层-硅界面处聚集，造成界面的氮元素富集状态，会影响器件性能。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种栅氧化层的形成方法。该技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种栅氧化层的形成方法，该方法包括：

通过炉管湿氧化工艺在硅衬底表面形成第一层氧化层；

通过快速热氧化工艺在第一层氧化层表面形成第二层氧化层，第一层氧化层和第二层氧化层构成栅氧化层。

可选的，在通过炉管湿氧化工艺形成第一层氧化层的过程中，氧化温度为720℃-800℃，氧化时间为10min-20min。

可选的，在通过炉管湿氧化工艺形成第一层氧化层的过程中，氢气流量为1slm-7slm，氧气流量为1slm-7slm。

可选的，第一层氧化层的厚度为20埃至50埃。

可选的，在通过快速热氧化工艺形成第二层氧化层的过程中，氧化温度为900℃-1100℃，氧化时间为5s-60s。

可选的，在通过快速热氧化工艺形成第二层氧化层的过程中，采用纯氧氧化，氧气流量为10slm-30slm。

可选的，第二层氧化层的厚度为5埃至20埃。

本申请技术方案，至少包括如下优点：

通过炉管湿氧化工艺在硅衬底表面形成第一层氧化层；通过快速热氧化工艺在第一层氧化层表面形成第二层氧化层，第一层氧化层和第二层氧化层构成栅氧化层；解决了目前栅氧化层的制作过程容易导致的栅氧化层-硅衬底界面的界面陷阱电荷问题；达到了降低了硅衬底和栅氧化层的界面(Si-SiO2界面)中的氮含量，保证器件性能的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种栅氧化层的制作方法的流程图；

图2是本申请实施例提供的制作有栅氧化层的器件结构；

图3是本申请实施例提供的制作有栅氧化层的器件中氮浓度的曲线变化图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。