技术领域
[0001] 本
发明属于
半导体材料与器件技术领域，特别涉及一种基于Si衬底的铪基铝酸盐高K金属栅结构及制备方法，可用于制造高介电性能的金属
氧化物半导体
场效应晶体管，和大规模集成
电路的生产与制备。
背景技术
[0002] 随着集成电路的集成度不断减小，金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET的尺寸不断减小，相应的栅氧化物厚度也不断减小。截止到2005年，65nm的
光刻技术已经趋于成熟，在高性能的场效应晶体管器件中作为栅
电介质膜的SiO2层的厚度已减至1nm左右，即仅为几个
原子层的间距。随着氧化物厚度的不断减少，由
电子隧穿引起的漏电呈指数增长，由此引起的高功耗和可靠性问题越来越严峻，同时过薄的栅氧化物也不足以挡住栅介质和衬底中杂质的扩散，会造成
阈值电压漂移，影响器件性能。为了解决上述问题，Intel公司在2007年改进65nm工艺，采用高k栅介质材料HfO2取代传统栅电介质膜SiO2层，高k栅氧化层+金属栅极结构取代传统的SiO2+多晶
硅栅极结构被应用于其MOSFET工艺。高
介电常数材料在保持电容
密度不变的同时可以有较大的物理厚度，解决了SiO2因为接近物理厚度极限而产生的漏电及可靠性等问题。
[0003] 尽管铪氧化物HfO2已经被应用于集成电路中，然而，无掺杂的HfO2在经过400-450℃高温
退火处理后，材料会出现结晶，导致较大的栅
泄漏电流，并使得氧空位或者掺杂物通过晶粒边界，向介质内部扩散。相比较与无掺杂的HfO2，在HfO2介质材料中掺入Al组分可以提高介质材料和硅衬底之间的界面
稳定性，同时能很大程度的提高介质材料的结晶
温度。并且，掺入Al后的介质材料的带隙宽度也会有一定程度的增大。
[0004] 另一方面，传统的高k栅氧化层+金属栅极结构直接在高k栅氧化层之上淀积重金属作为栅
电极导电层，由于重
金属离子会向高k栅氧化层扩散，且会在高k栅氧化层中引入杂质，这会严重影响高k栅氧化层+金属栅极结构的总体
质量，增大栅极
漏电流，从而影响器件的可靠性。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种基于Si衬底的铪基铝酸盐高K金属栅结构及制备方法，以提高栅介质材料的结晶温度，减小铪基铝酸盐高k栅介质
薄膜与Si衬底界面处的界
面层厚度，减弱重金属离子在高k栅氧化层中的扩散，从而改善高k金属栅结构的电学特性，提高器件的可靠性。
[0006] 为实现上述目的，本发明的基于Si衬底的铪基铝酸盐高K金属栅结构，在Si衬底上
自下而上包括铪基铝酸盐高k栅介质薄膜、TiN阻挡层、Ti氧元素
吸附层以及重金属Pt栅电极，该TiN阻挡层的厚度为2-3nm，用以阻挡金属Ti及重金属Pt向La基高k栅介质薄膜扩散；该Ti氧元素吸附层的厚度为4-6nm，用以在吸附热退火工艺过程中铪基铝酸盐高k栅介质薄膜与衬底Si界面处的氧元素。
[0007] 为实现上述目的，本发明制备Si衬底的铪基铝酸盐高K金属栅结构的方法，包括如下步骤：
[0008] 1)对Si衬底进行清洗；
[0009] 2)采用原子层淀积方法在Si衬底上淀积厚度为4-10nm的HfAlO3或HfO2/Al2O3叠层结构的Hf基高k栅介质薄膜；
[0010] 3)将淀积铪基高k栅介质材料的基片在500-600℃
真空氛围下进行60-90s快速热退火；
[0011] 4)热退火后，采用电子束蒸
镀法在铪基高k栅介质薄膜上淀积2-3nm厚的TiN薄膜；
[0012] 5)采用
磁控溅射方法在TiN薄膜上淀积4-6nm厚的金属Ti薄膜；
[0013] 6)采用磁控溅射方法在金属Ti薄膜上淀积100-150nm厚的金属Pt薄膜；
[0014] 7)使用光刻工艺处理带有金属Pt薄膜的样品，使样品上淀积的金属Pt薄膜形成栅电极；
[0015] 8)将形成栅电极的样品在300-400℃的97％N2/3％H2混合气体氛围中退火20-30分钟，完成Si衬底的铪基铝酸盐高K金属栅结构的制备。
[0016] 本发明具有如下优点：
[0017] 1.本发明采用铪基铝酸盐高k栅介质材料作为栅氧化层，由于铪基铝酸盐高k栅介质材料具有比HfO2更高的结晶温度，因而可在后续的高温工艺中仍保持非结晶状态，以减小栅极泄漏电流，减小器件的功耗。
[0018] 2.本发明采用TiN薄膜作为阻挡层，TiN在高温下化学稳定性好，不与Pt等金属反应，并具有良好的
导电性，可以阻挡后续Pt金属淀积及热退火工艺中金属Pt向栅氧化层的扩散。
[0019] 3.本发明采用金属Ti薄膜作为氧元素吸附层，金属Ti与氧元素结合能
力明显大于Si，可以在热退火工艺过程中通过远程吸附作用将栅氧化层与衬底Si界面处的氧元素吸附至金属Ti薄层，从而减少栅氧化层与衬底Si界面处的氧元素含量以达到减薄界面层厚度的目的。
附图说明
[0020] 图1为传统的高K金属栅结构示意图；
[0021] 图2为本发明铪基铝酸盐高K金属栅结构示意图；
[0022] 图3为本发明制备铪基铝酸盐高k栅介质材料的总
流程图；
[0023] 图4为本发明中制备HfO2薄膜的子流程图；
[0024] 图5为本发明中制备Al2O3薄膜的子流程图；
[0025] 图6为本发明中制备HfAlO3薄膜的子流程图；
[0026] 图7为本发明中淀积一个循环的HfO2脉冲时间示意图；
[0027] 图8为本发明中淀积一个循环的Al2O3脉冲时间示意图。
具体实施方式
[0028] 参照图1，传统的高K金属栅结构在Si衬底上自下而上包括：HfO2栅介质薄膜1和金属Pt栅电极2，其中：HfO2高k栅介质薄膜1的厚度为4-10nm；金属Pt栅电极2的厚度为100-150nm。
[0029] 参照图2，本发明的铪基铝酸盐高K金属栅结构，在Si衬底上自下而上包括：铪基铝酸盐高k栅介质薄膜1、TiN阻挡层2、Ti氧元素吸附层3以及重金属Pt栅电极4。其中，铪基铝酸盐高k栅介质薄膜1厚度为4-10nm，采用HfAlO3或HfO2/Al2O3叠层结构或Al2O3/HfO2叠层结构，其主要作用是提高栅介质材料的结晶温度；TiN阻挡层2的厚度为2-3nm，其主要作用是阻挡后续Pt金属淀积及热退火工艺中金属Pt向栅氧化层的扩散；Ti氧元素吸附层3的厚度为4-6nm，其主要作用是在热退火工艺过程中通过远程吸附作用将栅氧化层与衬底Si界面处的氧元素吸附至金属Ti薄层，从而减少栅氧化层与衬底Si界面处的氧元素含量以减薄界面层厚度；重金属Pt栅电极4的厚度为100-150nm，其主要作用是作为导电栅电极。
[0030] 参照图3，以下给出本发明Si衬底的铪基铝酸盐高K金属栅结构的三种
实施例。
[0031] 实施例1：制备HfO2/Al2O3作为高k栅氧化层材料的HKMG结构。
[0032] 步骤1，清洗硅衬底。
[0033] 1a)用比例为5:1:1的NH4OH，H2O2和H2O配备SC-1溶液，用比例为1:50的HF和H2O配备HF溶液；
[0034] 1b)将Si
晶圆片放在温度为75℃的SC-1溶液中一次清洗10分钟，并用去离子
水冲洗2分钟，以除去Si片上的有机污染物或附着的颗粒；
[0035] 1c)将在SC-1溶液清洗后的Si晶圆片置于HF溶液中二次清洗60秒，并用去离子水中冲洗，以除去Si晶圆表面的自然氧化层SiO2；
[0036] 1d)将二次清洗后的Si晶圆片放在去离子水中用超声清洗5分钟，以除去表面的吸附颗粒，再用去离子水冲洗2分钟，并用高纯氮气吹干。
[0037] 步骤2，将清洗后的Si衬底放入原子层淀积设备反应腔，采用原子层淀积方法在吹干后的Si衬底上淀积HfO2/Al2O3薄膜。
[0038] 2a)淀积HfO2层：
[0039] 参照图4，本步骤的具体实现如下：
[0040] 2a1)在超净室内环境下，将清洗后的Si衬底放入原子层淀积设备反应腔，再将原子层淀积设备腔体的压强抽真空至9hPa，温度加热到290℃，吹洗所用的高纯氮气流量设定为100sccm，设定淀积HfO2的循环次数m和淀积Al2O3的循环次数n；
[0041] 2a2)在Si衬底上淀积一个四乙基甲基胺基铪脉冲，淀积时间为0.1s，如图7中t1所示，反应生成淀积HfO2过程中吸附型产物Hf-O-Hf-[N(CH3)(C2H5)]*和气体副产物H[N(CH3)(C2H5)]；
[0042] 2a3)对未能成功在Si衬底上淀积的四乙基甲基胺基铪和淀积饱和后未能参与淀积的四乙基甲基胺基铪及淀积HfO2过程中所生成的气体副产物H[N(CH3)(C2H5)]进行吹洗，吹洗时间为4.0s，如图7中t2所示；
[0043] 2a4)在淀积四乙基甲基胺基铪后的Si衬底上再淀积一个臭氧脉冲，淀积时间为0.3s，如图7中t3所示，使淀积HfO2过程中吸附型产物Hf-O-Hf-[N(CH3)(C2H5)]*与臭氧中的氧原子发生交换反应，生成有机副产物、O2和目标产物Hf-OH*；
[0044] 2a5)对未成功与吸附型产物Hf-O-Hf-[N(CH3)(C2H5)]*反应和反应达到饱和后未能参与反应的臭氧以及有机副产物和O2进行吹洗，吹洗时间为10s，如图7中t4所示；
[0045] 2a6)重复步骤2a1)-步骤2a5)m次，直到HfO2薄膜的厚度达到5nm；
[0046] 2b)淀积Al2O3层：
[0047] 参照图5，本步骤的具体实现如下：
[0048] 2b1)在HfO2薄膜上淀积一个三甲基铝脉冲，该反应生成淀积Al2O3过程中的吸附型产物Al-O-Al-CH3*和气体副产物CH4，淀积时间为0.1s，如图8中t1所示；
[0049] 2b2)对未能成功在HfO2薄膜上淀积的三甲基铝和淀积饱和后未能参与淀积的三甲基铝及淀积过程中所生成的副产物CH4进行吹洗，吹洗时间为3.0s，如图8中t2所示；
[0050] 2b3)在淀积三甲基铝后的HfO2薄膜上再淀积一个臭氧脉冲，淀积时间为0.5s，如图8中t3所示，使淀积Al2O3过程中吸附型产物Al-O-Al-CH3*与臭氧中的氧原子发生交换反应，生成淀积Al2O3过程中的气体副产物CH2O、O2和目标产物Al-OH*；
[0051] 2b4)对未成功与三甲基铝反应和反应达到饱和后未能参与淀积Al2O3反应的臭氧以及副产物CH2O和O2进行吹洗，吹洗时间为4.0s，如图8中t4所示；
[0052] 2b5)重复步骤2b1)-步骤2b4)n次，直至Al2O3薄膜的厚度达到2nm，得到HfO2/Al2O3叠层薄膜。
[0053] 步骤3，将完成HfO2/Al2O3薄膜淀积的Si片进行退火。
[0054] 3a)将完成HfO2/Al2O3薄膜淀积的Si片放入快速热
退火炉腔体中，通入高纯氮气吹扫快速热退火炉腔体内的空气，吹扫时间为5min；
[0055] 3b)将快速热退火炉腔体的压强抽真空至1hPa；
[0056] 3c)以15℃/s的升温速率将快速热退火炉腔体温度加热到500℃，并将此温度保持60s；
[0057] 3d)向快速热退火炉腔体中持续通入高纯氮气，直至腔体温度降至100℃。
[0058] 步骤4，采用电子束蒸镀法在HfO2/Al2O3薄膜上淀积2nm厚的TiN薄膜。
[0059] 步骤5，采用磁控溅射方法在TiN薄膜上淀积4nm厚的金属Ti薄膜。
[0060] 步骤6，采用磁控溅射方法在金属Ti薄膜上淀积100nm厚的金属Pt薄膜。
[0061] 所述磁控溅射方法，其工艺条件为：使用纯度为99.999％的氩气，溅射腔体内的真空为10mTorr，溅射功率为60W。
[0062] 步骤7，通过光刻工艺，制作高K金属栅结构的栅电极。
[0063] 7a)在淀积的金属Pt薄膜上旋转涂
光刻胶，并将光刻胶烘干；
[0064] 7b)对金属Pt薄膜上的光刻胶进行曝光并显影，形成栅电极图案；
[0065] 7c)对曝光并显影的光刻胶进行后烘以
固化光刻胶；
[0066] 7d)使用CF4
等离子体对固化光刻胶后的Si晶圆进行
刻蚀，刻蚀深度至HfO2/Al2O3叠层薄膜，形成栅电极；
[0067] 7e)将等离子体刻蚀后的Si晶圆依次置于丙
酮溶液、
乙醇、去离子水中超声清洗5min，洗掉金属Pt薄膜上剩余的光刻胶，再用99.999％高纯氮气吹干。
[0068] 步骤8，在400℃的97％N2/3％H2混合气体氛围中退火。
[0069] 8a)将完成光刻工艺的Si衬底放入退火炉腔体中，持续通入97％N2/3％H2混合气体；
[0070] 8b)以10℃/s的升温速率将退火炉腔体温度加热到400℃，并将此温度保持20min；
[0071] 8c)向快退火炉腔体中持续通入高纯氮气，直至腔体温度降至100℃，完成高K金属栅结构制备。
[0072] 实施例2，制备Al2O3/HfO2叠层结构作为高k栅氧化层材料的高K金属栅结构。
[0073] 步骤一，清洗硅衬底。
[0074] 本步骤的具体实现与实施例1的步骤1相同。
[0075] 步骤二，将清洗后的Si衬底放入原子层淀积设备反应腔，采用原子层淀积方法在吹干后的Si衬底上淀积Al2O3/HfO2薄膜。
[0076] 2.1)淀积Al2O3层：
[0077] 参照图5，本步骤的具体实现如下：
[0078] 2.11)在超净室内环境下，将清洗后的Si衬底放入原子层淀积设备反应腔，再将原子层淀积设备腔体的压强抽真空至15hPa，温度加热到300℃，吹洗所用的高纯氮气流量设定为120sccm，设定淀积HfO2的循环次数m和淀积Al2O3的循环次数n；
[0079] 2.12)在Si衬底上淀积一个三甲基铝脉冲，该反应生成淀积Al2O3过程中的吸附型产物Al-O-Al-CH3*和气体副产物CH4，淀积时间为0.1s，如图8中t1所示；
[0080] 2.13)对未能成功在Si衬底上淀积的三甲基铝和淀积饱和后未能参与淀积的三甲基铝及淀积过程中所生成的副产物CH4进行吹洗，吹洗时间为4.0s，如图8中t2所示；
[0081] 2.14)在淀积三甲基铝后的Si衬底上再淀积一个臭氧脉冲，淀积时间为1.0s，如图8中t3所示，使淀积Al2O3过程中吸附型产物Al-O-Al-CH3*与臭氧中的氧原子发生交换反应，生成淀积Al2O3过程中的气体副产物CH2O、O2和目标产物Al-OH*；
[0082] 2.15)对未成功与三甲基铝反应和反应达到饱和后未能参与淀积Al2O3反应的臭氧以及副产物CH2O和O2进行吹洗，吹洗时间为5.0s，如图8中t4所示；
[0083] 2.16)重复步骤2.12)-步骤2.15)n次，直至Al2O3薄膜的厚度达到2nm。
[0084] 2.2)淀积HfO2层：
[0085] 参照图4，本步骤的具体实现如下：
[0086] 2.21)在Al2O3薄膜上淀积一个四乙基甲基胺基铪脉冲，淀积时间为0.2s，如图7中t1所示，反应生成淀积HfO2过程中吸附型产物Hf-O-Hf-[N(CH3)(C2H5)]*和气体副产物H[N(CH3)(C2H5)]；
[0087] 2.22)对未能成功在Al2O3薄膜上淀积的四乙基甲基胺基铪和淀积饱和后未能参与淀积的四乙基甲基胺基铪及淀积HfO2过程中所生成的气体副产物H[N(CH3)(C2H5)]进行吹洗，吹洗时间为5.0s，如图7中t2所示；
[0088] 2.23)在淀积四乙基甲基胺基铪后的Al2O3薄膜上再淀积一个臭氧脉冲，淀积时间为0.3s，如图7中t3所示，使淀积HfO2过程中吸附型产物Hf-O-Hf-[N(CH3)(C2H5)]*与臭氧中的氧原子发生交换反应，生成有机副产物、O2和目标产物Hf-OH*；
[0089] 2.24)对未成功与吸附型产物Hf-O-Hf-[N(CH3)(C2H5)]*反应和反应达到饱和后未能参与反应的臭氧以及有机副产物和O2进行吹洗，吹洗时间为10s，如图7中t4所示；
[0090] 2.25)重复步骤2.21)-步骤2.24)m次，直到HfO2薄膜的厚度达到4nm，得到Al2O3/HfO2叠层薄膜。
[0091] 步骤三，将完成Al2O3/HfO2薄膜淀积的Si片进行退火。
[0092] 3.1)将完成Al2O3/HfO2薄膜淀积的Si片放入快速热退火炉腔体中，通入高纯氮气吹扫快速热退火炉腔体内的空气，吹扫时间为5min；
[0093] 3.2)将快速热退火炉腔体的压强抽真空至1hPa；
[0094] 3.3)以15℃/s的升温速率将快速热退火炉腔体温度加热到550℃，并将此温度保持90s；
[0095] 3.4)向快速热退火炉腔体中持续通入高纯氮气，直至腔体温度降至100℃。
[0096] 步骤四，采用电子束蒸镀法在Al2O3/HfO2薄膜上淀积2.5nm厚的TiN薄膜。
[0097] 步骤五，采用磁控溅射方法在TiN薄膜上淀积5nm厚的金属Ti薄膜。
[0098] 步骤六，采用磁控溅射方法在金属Ti薄膜上淀积120nm厚的金属Pt薄膜。
[0099] 所述磁控溅射方法的工艺条件为：使用纯度为99.999％的氩气，溅射腔体内的真空为10mTorr，溅射功率为70W。
[0100] 步骤七，通过光刻工艺，制作高K金属栅结构的栅电极。
[0101] 7.1)在淀积的金属Pt薄膜上旋转涂光刻胶，并将光刻胶烘干；
[0102] 7.2)对金属Pt薄膜上的光刻胶进行曝光并显影，形成栅电极图案；
[0103] 7.3)对曝光并显影的光刻胶进行后烘以固化光刻胶；
[0104] 7.4)使用CF4等离子体对固化光刻胶后的Si晶圆进行刻蚀，刻蚀深度至Al2O3/HfO2叠层薄膜，形成栅电极；
[0105] 7.5)将等离子体刻蚀后的Si晶圆依次置于丙酮溶液、乙醇、去离子水中超声清洗5min，洗掉金属Pt薄膜上剩余的光刻胶，再用高纯氮气吹干。
[0106] 步骤八，在350℃的97％N2/3％H2混合气体氛围中退火。
[0107] 8.1)将完成光刻工艺的Si片放入退火炉腔体中，并持续通入97％N2/3％H2混合气体；
[0108] 8.2)以5℃/s的升温速率将退火炉腔体温度加热到350℃，并将此温度保持25min；
[0109] 8.3)向快退火炉腔体中持续通入高纯氮气，直至腔体温度降至100℃，完成高K金属栅结构制备。
[0110] 实施例3，制备HfAlO3作为高k栅氧化层材料的高K金属栅结构。
[0111] 步骤A，清洗硅衬底。
[0112] 本步骤的具体实现与实施例1的步骤1相同。
[0113] 步骤B，将清洗后的Si衬底放入原子层淀积设备反应腔，采用原子层淀积方法在吹干后的Si衬底上淀积HfAlO3薄膜。
[0114] 参照图6，本步骤的具体实现如下：
[0115] B1.在超净室内环境下，将预处理过的清洗后的Si衬底放入原子层淀积设备反应腔，再将腔体压强抽真空至20hPa，将温度加热到310℃，设定吹洗所用的高纯氮气流量为150sccm，设定淀积HfO2的循环次数m＝1，淀积Al2O3的循环次数n＝1；
[0116] B2.在Si衬底上，淀积一个四乙基甲基胺基铪脉冲，淀积时间为0.3s，如图7中t1所示，该反应生成淀积HfO2过程中吸附型产物Hf-O-Hf-[N(CH3)(C2H5)]*和气体副产物H[N(CH3)(C2H5)]；
[0117] B3.对未能成功在Si衬底上淀积的四乙基甲基胺基铪和淀积饱和后未能参与淀积的四乙基甲基胺基铪及淀积HfO2过程中所生成的气体副产物H[N(CH3)(C2H5)]进行吹洗，吹洗时间为6.0s，如图7中t2所示；
[0118] B4.在淀积四乙基甲基胺基铪后的Si衬底上再淀积一个臭氧脉冲，淀积时间为0.5s，如图7中t3所示，使淀积HfO2过程中吸附型产物Hf-O-Hf-[N(CH3)(C2H5)]*与臭氧中的氧原子发生交换反应，生成有机副产物、O2和目标产物Hf-OH*；
[0119] B5.对未成功与吸附型产物Hf-O-Hf-[N(CH3)(C2H5)]*反应和反应达到饱和后未能参与淀积HfO2过程中反应的臭氧以及有机副产物和O2进行吹洗，吹洗时间为8s，如图7中t4所示；
[0120] B6.在完成步骤B5的Si衬底上淀积一个三甲基铝脉冲，该反应生成淀积Al2O3过程中的吸附型产物Al-O-Al-CH3*和气体副产物CH4，淀积时间为0.1s，如图8中t1所示；
[0121] B7.对未能成功在Si衬底上淀积的三甲基铝和淀积饱和后未能参与淀积的三甲基铝及淀积Al2O3过程中所生成的CH4进行吹洗，吹洗时间为3.0s，如图8中t2所示；
[0122] B8.在淀积三甲基铝后的Si衬底上再淀积一个臭氧脉冲，淀积时间为0.5s，如图8中t3所示，使淀积Al2O3过程中吸附型产物Al-O-Al-CH3*与臭氧中的氧原子发生交换反应，生成淀积Al2O3过程中的气体副产物CH2O、O2和目标产物Al-OH*；
[0123] B9.对未成功与三甲基铝反应和反应达到饱和后未能参与淀积Al2O3反应的臭氧以及CH2O和O2进行吹洗，吹洗时间为5.0s，如图8中t4所示；
[0124] B10.重复步骤B2至B9，直到HfAlO3薄膜的厚度达到8nm。
[0125] 步骤C，将完成HfAlO3薄膜淀积的Si衬底进行退火。
[0126] C1.将完成HfAlO3薄膜淀积的Si衬底放入快速热退火炉腔体中，通入高纯氮气吹扫快速热退火炉腔体内的空气，吹扫时间为5min；
[0127] C2.将快速热退火炉腔体的压强抽真空至1hPa；
[0128] C3.以15℃/s的升温速率将快速热退火炉腔体温度加热到600℃，并将此温度保持90s；
[0129] C4.向快速热退火炉腔体中持续通入高纯氮气，直至腔体温度降至100℃。
[0130] 步骤D，采用电子束蒸镀法在HfAlO3薄膜上淀积3nm的TiN薄膜。
[0131] 步骤E，采用磁控溅射方法在TiN薄膜上淀积6nm的金属Ti薄膜。
[0132] 步骤F，采用磁控溅射方法在金属Ti薄膜上淀积150nm的金属Pt薄膜。
[0133] 所述磁控溅射方法，其工艺参数如下：使用纯度为99.999％的氩气，溅射腔体内的真空为10mTorr，溅射功率为80W。
[0134] 步骤G，通过光刻工艺，制作高K金属栅结构的栅电极。
[0135] G1.在淀积的金属Pt薄膜上旋转涂光刻胶，并将光刻胶烘干；
[0136] G2.对金属Pt薄膜上的光刻胶进行曝光并显影，形成栅电极图案；
[0137] G3.对曝光并显影的光刻胶进行后烘以固化光刻胶；
[0138] G4.使用CF4等离子体对固化光刻胶后的Si晶圆进行刻蚀，刻蚀深度至HfAlO3高k栅介质薄膜，形成栅电极；
[0139] G5.将等离子体刻蚀后的Si晶圆依次置于丙酮溶液、乙醇、去离子水中超声清洗5min，洗掉金属Pt薄膜上剩余的光刻胶，再用高纯氮气吹干。
[0140] 步骤H，在400℃的97％N2/3％H2混合气体氛围中退火。
[0141] H1.将完成光刻工艺的Si衬底放入退火炉腔体中，并持续通入97％N2/3％H2混合气体；
[0142] H2.以5℃/s的升温速率将退火炉腔体温度加热到400℃，并将此温度保持30min；
[0143] H3.向快退火炉腔体中持续通入高纯氮气，直至腔体温度降至100℃，完成高K金属栅结构制备。
[0144] 以上描述仅是本发明的三个具体实施例，不构成对本发明的任何限制。显然对于本领域的专业人员来说，在了解本发明内容和原理后，都可能在不背离本发明的原理、结构的情况下，进行形式和细节上的各种修正和改变，但是这些发明思想的修正和改变仍在本发明的
权利要求保护范围之内。
