基于Ge衬底的铪基铝酸盐高K金属栅结构及制备方法与流程

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Ge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：

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。目前硅仍是生产集成电路的主要半导体材料。但是,硅集成电路已接近其物理极限,其速度和集成密度很难进一步大幅度提高。Ge作为最早被研究的半导体材料，至今仍然有很大的发展潜力。Ge与硅相比，其具有较大的电子和空穴迁移率，可用于高频大功率器件中，且Ge的禁带宽度较小，适用于低压电路以减小功耗。然而Ge的自然氧化层GeO_x的性能较差且不稳定，使Ge衬底与栅氧化层的界面特性变差，进而恶化栅介质的电学特性。

随着器件尺寸的等比例缩小，氧化物厚度不断减薄，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作为栅介质材料，高K金属栅结构被应用于其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，解决了传统栅介质材料SiO₂因为接近物理厚度极限而产生的漏电及可靠性等问题。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。

另一方面，传统的高K金属栅结构直接在高k栅氧化层之上淀积重金属作为栅电极导电层，重金属离子会向高k栅氧化层扩散，在高k栅氧化层中引入杂质，这会严重影响高K金属栅结构的总体质量，增大栅极漏电流，从而影响器件的可靠性。

技术实现要素：

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Ge衬底的铪基铝酸盐高K金属栅结构及制备方法，以提高高k栅氧化层的结晶温度，减小铪基铝酸盐高k栅介质薄膜与Ge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。

为实现上述目的，本发明的基于Ge衬底的铪基铝酸盐高K金属栅结构，自下而上包括：Ge衬底、铪基铝酸盐高k栅介质薄膜和重金属Pt栅电极，其特征在于：铪基铝酸盐高k栅介质薄膜与重金属Pt栅电极之间增设有TiN阻挡层和Ti氧元素吸附层；该TiN阻挡层的厚度为2-4nm，位于铪基铝酸盐高k栅介质薄膜之上，用以阻挡金属Ti及重金属Pt向铪基铝酸盐高k栅介质薄膜扩散；该Ti氧元素吸附层的厚度为3-6nm，位于TiN阻挡层之上，用以在热退火工艺过程中吸附铪基铝酸盐高k栅介质薄膜与Ge衬底界面处的氧元素。

为实现上述目的，本发明制备基于Ge衬底的铪基铝酸盐高K金属栅结构的方法，包括如下步骤：

1)对Ge衬底进行清洗；

2)采用原子层淀积方法在Ge衬底上淀积厚度为6-10nm的HfAlO₃或HfO₂/Al₂O₃叠层或Al₂O₃/HfO₂叠层结构的Hf基高k栅介质薄膜；

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；

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2-4nm厚的TiN薄膜；

5)采用磁控溅射方法在TiN薄膜上淀积3-6nm厚的金属Ti薄膜；

6)采用磁控溅射方法在金属Ti薄膜上淀积100-200nm厚的金属Pt薄膜；

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；

8)将形成栅电极的样品在400-500℃的97％N₂/3％H₂混合气体氛围中退火15-30分钟，完成铪基铝酸盐高k栅介质材料的高k金属栅结构的制备。

本发明具有如下优点：

1.本发明采用Ge作为高K金属栅结构的衬底，由于Ge的空穴迁移率是硅的四倍，电子迁移率是硅的两倍，有助于提高器件运行速度；且其禁带宽度较小，有助于组合介电材料并降低漏电流。

2.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和器件的功耗。

3.本发明采用TiN薄膜作为阻挡层，由于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。

4.本发明采用金属Ti薄膜作为氧元素吸附层，由于金属Ti与氧元素结合能力明显大于Ge，故可在热退火工艺过程中通过远程吸附作用将栅氧化层与Ge衬底界面处的氧元素吸附至金属Ti薄层，从而减少栅氧化层与Ge衬底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

图1为本发明基于Ge衬底的铪基铝酸盐高k金属栅结构示意图；

图2为本发明制备基于Ge衬底的铪基铝酸盐高k金属栅结构的总流程图；

图3为本发明中制备HfO₂薄膜的子流程图；

图4为本发明中制备Al₂O₃薄膜的子流程图；

图5为本发明中制备HfAlO₃薄膜的子流程图；

图6为淀积一个循环的HfO₂的脉冲时间示意图；

图7为淀积一个循环的Al₂O₃的脉冲时间示意图。

具体实施方式

参照图1，本发明基于Ge衬底的铪基铝酸盐高k金属栅结构，自下而上包括：Ge衬底1、铪基铝酸盐高k栅介质薄膜2、TiN阻挡层3、Ti氧元素吸附层4以及重金属Pt栅电极5。其中，铪基铝酸盐高k栅介质薄膜2采用HfAlO₃或HfO₂/Al₂O₃叠层结构，厚度为6-10nm，其主要作用是提高栅介质材料的结晶温度；TiN阻挡层3的厚度为2-4nm，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3-6nm，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Ge衬底界面处的氧元素吸附至金属Ti薄层，从而减少栅氧化层与Ge衬底界面处的氧元素含量以减薄界面层厚度；重金属Pt栅电极5厚度为100-200nm，其主要作用是作为导电栅电极。

参照图2，以下给出本发明基于Ge衬底的铪基铝酸盐高k金属栅结构的三种实施例。

实施例1：制备以Ge作为衬底，以HfO₂/Al₂O₃叠层结构为高k栅介质材料的高k金属栅结构。

步骤1，清洗Ge衬底。

1a)用比例为1:50的HF和H₂O配备HF溶液；

1b)将Ge片放在乙醇中浸泡5分钟，之后将Ge片放入丙酮溶液中，超声清洗5分钟，之后将Ge片放入三氯乙烯溶液中，超声清洗5分钟，然后用乙醇洗净，以除去Ge片表面上的有机污染物或附着的颗粒；

1c)将进行过1b)步骤的Ge片在去离子水中冲洗5次，以除去残留的有机溶液；

1d)将Ge片在HF溶液中二次清洗30秒，并用去离子水中冲洗30秒，以除去Ge衬底表面的自然氧化层SiO₂；

1e)重复步骤1c)-步骤1d)共5次，再用去离子水冲洗5分钟，并用99.999％高纯氮气吹干。

步骤2，将清洗后的Ge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Ge衬底上淀积HfO₂/Al₂O₃叠层结构薄膜。

2a)淀积HfO₂层：

参照图3，本步骤的具体实现如下：

2a1)在超净室内环境下，将清洗后的Ge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10hPa，温度加热到280℃，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；

2a2)在Ge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6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)]；

2a3)对未能成功在Ge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异丙基环戊二烯进行吹洗，吹洗时间为4.0s，如图6中t2所示；

2a4)在淀积四乙基甲基胺基铪后的Ge衬底上再淀积一个臭氧脉冲，淀积时间为0.3s，如图6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*；

2a5)对未成功与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6中t4所示；

2a6)重复步骤2a1)-步骤2a5)m次，直到HfO₂薄膜的厚度达到5nm。

2b)淀积Al₂O₃层：

参照图4，本步骤的具体实现如下：

2b1)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7中t1所示；

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7中t2所示；

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7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*；

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7中t4所示；

2b5)重复步骤2b1)-步骤2b4)n次，直至Al₂O₃薄膜的厚度达到2nm，完成HfO₂/Al₂O₃叠层薄膜制备。

步骤3，将完成HfO₂/Al₂O₃薄膜淀积的Ge片进行退火。

3a)将完成HfO₂/Al₂O₃薄膜淀积的Ge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；

3b)将快速热退火炉腔体的压强抽真空至100Pa；

3c)以10℃/s的升温速率将快速热退火炉腔体温度加热到400℃，并将此温度保持60s；

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℃。

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。

步骤5，采用磁控溅射方法在TiN薄膜上淀积3nm厚的金属Ti薄膜。

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。

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。

步骤7，通过光刻工艺，制作高K金属栅结构的栅电极。

7a)在淀积的金属Pt薄膜上旋转涂光刻胶，并将光刻胶烘干；

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；

7c)对曝光并显影的光刻胶进行后烘以固化光刻胶；

7d)使用CF₄等离子体对固化光刻胶后的Ge晶圆进行刻蚀，刻蚀深度至HfO₂/Al₂O₃叠层薄膜，形成栅电极；

7e)将等离子体刻蚀后的Ge衬底依次置于丙酮溶液、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。

步骤8，在400℃的97％N₂/3％H₂混合气体氛围中退火。

8a)将完成光刻工艺的Ge片放入退火炉腔体中，持续通入97％N₂/3％H₂混合气体；

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15min；

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。

实施例2，制备以Ge作为衬底，以Al₂O₃/HfO₂叠层结构为高k栅介质材料的高K金属栅结构。

步骤一，清洗Ge衬底。

本步骤的具体实现与实施例1的步骤1相同。

步骤二，将清洗后的Ge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Ge衬底上淀积Al₂O₃/HfO₂薄膜。

2.1)淀积Al₂O₃层：

参照图4，本步骤的具体实现如下：

2.11)在超净室内环境下，将清洗后的Ge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；

2.12)在Ge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7中t1所示；

2.13)对未能成功在Ge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7中t2所示；

2.14)在淀积三甲基铝后的Ge衬底上再淀积一个臭氧脉冲，淀积时间为1.0s，如图7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*；

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7中t4所示；

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。

2.2)淀积HfO₂层：

参照图3，本步骤的具体实现如下：

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6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)]；

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6中t2所示；

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6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*；

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6中t4所示；

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。

步骤三，将完成Al₂O₃/HfO₂薄膜淀积的Ge片进行退火。

3.1)将完成Al₂O₃/HfO₂薄膜淀积的Ge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；

3.2)将快速热退火炉腔体的压强抽真空至100Pa；

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；

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℃。

步骤四，采用电子束蒸镀法在Al₂O₃/HfO₂薄膜上淀积3nm厚的TiN薄膜。

步骤五，采用磁控溅射方法在TiN薄膜上淀积4.5nm厚的金属Ti薄膜。

步骤六，采用磁控溅射方法在金属Ti薄膜上淀积150nm厚的金属Pt薄膜。

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。

步骤七，通过光刻工艺，制作高K金属栅结构的栅电极。

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；

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；

7.3)对曝光并显影的光刻胶进行后烘以固化光刻胶；

7.4)使用CF₄等离子体对固化光刻胶后的Ge晶圆进行刻蚀，刻蚀深度至Al₂O₃/HfO₂叠层薄膜，形成栅电极；

7.5)将等离子体刻蚀后的Ge片依次置于丙酮溶液、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，用高纯氮气吹干。

步骤八，在450℃的97％N₂/3％H₂混合气体氛围中退火。

8.1)将完成光刻工艺的Ge片放入退火炉腔体中，并持续通入97％N₂/3％H₂混合气体；

8.2)以15℃/s的升温速率将退火炉腔体温度加热到450℃，并将此温度保持20min；

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。

实施例3，制备以Ge作为衬底，以HfAlO₃为高k栅氧化层材料的高K金属栅结构。

步骤A，清洗Ge衬底。

本步骤的具体实现与实施例1的步骤1相同。

步骤B，将清洗后的Ge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Ge衬底上淀积HfAlO₃薄膜。

参照图5，本步骤的具体实现如下：

B1.在超净室内环境下，将预处理过的清洗后的Ge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320℃，设定吹洗所用的高纯氮气流量为150ccm，设定淀积HfO₂的循环次数m＝1，淀积Al₂O₃的循环次数n＝1；

B2.在Ge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6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)]；

B3.对未能成功在Ge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H[N(CH₃)(C₂H₅)]进行吹洗，吹洗时间为6.0s，如图6中t2所示；

B4.在淀积四乙基甲基胺基铪后的Ge衬底上再淀积一个臭氧脉冲，淀积时间为0.5s，如图6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*；

B5.对未成功与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6中t4所示；

B6.在完成步骤B5的Ge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7中t1所示；

B7.对未能成功在Ge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7中t2所示；

B8.在淀积三甲基铝后的Ge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*

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7中t4所示；

B10.重复步骤B2至B9，直到HfAlO₃薄膜的厚度达到8nm。

步骤C，将完成HfAlO₃薄膜淀积的Ge片进行退火。

C1.将完成LaAlO₃薄膜淀积的Ge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；

C2.将快速热退火炉腔体的压强抽真空至100Pa；

C3.以20℃/s的升温速率将快速热退火炉腔体温度加热到700℃，并将此温度保持120s；

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℃。

步骤D，采用电子束蒸镀法在LaAlO₃薄膜上淀积4nm厚的TiN薄膜。

步骤E，采用磁控溅射方法在TiN薄膜上淀积6nm厚的金属Ti薄膜。

步骤F，采用磁控溅射方法在金属Ti薄膜上淀积200nm厚的金属Pt薄膜。

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。

步骤G，通过光刻工艺，制作HKMG结构的栅电极。

G1.在淀积的金属Pt薄膜上旋转涂光刻胶，并将光刻胶烘干；

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；

G3.对曝光并显影的光刻胶进行后烘以固化光刻胶；

G4.使用CF₄等离子体对固化光刻胶后的Ge晶圆进行刻蚀，刻蚀深度至HfAlO₃高k栅介质薄膜，形成栅电极；

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。

步骤H，在400℃的97％N₂/3％H₂混合气体氛围中退火。

H1.将完成光刻工艺的Ge片放入退火炉腔体中，并持续通入97％N₂/3％H₂混合气体；

H2.以15℃/s的升温速率将退火炉腔体温度加热到500℃，保持30min；

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。

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，但是这些基于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。