[發(fā)明專(zhuān)利]一種提高M(jìn)IM器件電容均勻性的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110160311.0
• 申請(qǐng)日: 2011-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102420109A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐強(qiáng);張文廣;鄭春生;陳玉文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/02
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/02;C23C16/52;C23C16/56
• 代理公司: 上海新天專(zhuān)利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

1.一種提高M(jìn)IM器件電容均勻性的方法，主要是用于提高M(jìn)IM器件中所包含的薄膜的均一性，其特征在于，包括以下的步驟：

步驟S1：將晶片放置在反應(yīng)室內(nèi)，并向反應(yīng)室內(nèi)通入用于產(chǎn)生薄膜的包含有硅烷、氨氣的混合氣體，保持此時(shí)反應(yīng)室內(nèi)的氣壓值一段時(shí)間，以穩(wěn)定反應(yīng)室；

步驟S2：以不同的流量再次向反應(yīng)室內(nèi)通入所述混合氣體，同時(shí)向反應(yīng)室內(nèi)通入氮?dú)猓⒈３执藭r(shí)反應(yīng)室內(nèi)的氣壓值穩(wěn)定持續(xù)一段時(shí)間；

步驟S3：開(kāi)啟射頻發(fā)生器進(jìn)行起輝，使混合氣體中的反應(yīng)氣體電離或分解，以進(jìn)行化學(xué)氣相沉積從而在晶片的表面生成一層氮化硅薄膜；

步驟S4：關(guān)閉射頻發(fā)生器，停止向反應(yīng)室內(nèi)通入混合氣體，同時(shí)向反應(yīng)室內(nèi)通入氬氣和氮?dú)猓淖兇藭r(shí)反應(yīng)室內(nèi)的氣壓值，并保持此時(shí)反應(yīng)室內(nèi)的氣壓值穩(wěn)定持續(xù)一段時(shí)間以清除反應(yīng)室內(nèi)殘余的硅烷和氨氣；

步驟S5：繼續(xù)向反應(yīng)室內(nèi)通入氬氣和氮?dú)猓３址磻?yīng)室內(nèi)的氣壓值不變，同時(shí)開(kāi)啟射頻發(fā)生器，用于鈍化處理所沉積的氮化硅薄膜使其具有穩(wěn)定的化學(xué)性；

步驟S6：繼續(xù)向反應(yīng)室內(nèi)通入氬氣和氮?dú)猓３址磻?yīng)室內(nèi)的氣壓值不變，以清除反應(yīng)室內(nèi)殘余的硅烷和氨氣；

步驟S7：將晶片頂起并遠(yuǎn)離氣源的噴淋頭，停止輸入氬氣并繼續(xù)向反應(yīng)室內(nèi)通入氮?dú)猓３址磻?yīng)室內(nèi)的氣壓值不變，并保持該狀態(tài)持續(xù)一段時(shí)間；

步驟S8：利用真空泵對(duì)反應(yīng)室進(jìn)行抽真空處理，以使得沉積反應(yīng)中產(chǎn)生的副產(chǎn)物隨主流氣體泵出。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用于控制反應(yīng)室內(nèi)壓力的蝶閥在所述步驟S1中部分開(kāi)啟，在步驟S2至步驟S7中保持關(guān)閉狀態(tài)，在步驟S8中完全開(kāi)啟。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟S1至步驟S6中，晶片放置在其上表面距離氣源噴淋頭0.3寸處，在步驟S7至步驟S8中，晶片被頂起并遠(yuǎn)離所述氣源噴淋頭。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S1中，硅烷和氨氣的流量分別為100sccm，氮?dú)獾牧髁繛?000sccm，反應(yīng)室內(nèi)氣壓保持在8托，并在該狀態(tài)下穩(wěn)定10秒。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S2中分別以40sccm、900sccm的流量向反應(yīng)室內(nèi)通入硅烷、氨氣，并以1000sccm的流量向反應(yīng)室內(nèi)通入氮?dú)猓磻?yīng)室內(nèi)的氣壓保持在8托，并在該狀態(tài)下穩(wěn)定30秒。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S3中射頻發(fā)生器的輝光放電功率為75W、起輝3秒鐘，氮化硅薄膜的沉積時(shí)間為3秒。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S4中分別以10000sccm的流量向反應(yīng)室內(nèi)通入氬氣和氮?dú)狻?!-- SIPO -->

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S4中，反應(yīng)室內(nèi)的氣壓保持在6托，以清除反應(yīng)室內(nèi)殘余的硅烷和氨氣，清除時(shí)間為30秒。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S5中，繼續(xù)分別以10000sccm的速度向反應(yīng)室內(nèi)通入氬氣和氮?dú)猓沟梅磻?yīng)室內(nèi)的氣壓控制在6托，同時(shí)以50瓦的功率開(kāi)啟射頻發(fā)生器10秒鐘，鈍化處理氮化硅薄膜的時(shí)間為10秒。

10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S6中，繼續(xù)分別以10000sccm的流量向反應(yīng)室內(nèi)通入氬氣和氮?dú)猓磻?yīng)室內(nèi)的氣壓保持在6托，以清除反應(yīng)室內(nèi)殘余的硅烷和氨氣，清除時(shí)間為5秒。

11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S7中，關(guān)閉氬氣后繼續(xù)以10000sccm的流量向反應(yīng)室內(nèi)通入氮?dú)猓磻?yīng)室內(nèi)的氣壓保持在6托，并保持該狀態(tài)持續(xù)5秒。

12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S8中，利用真空泵對(duì)反應(yīng)室進(jìn)行抽真空處理，時(shí)間為10秒。

13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括，在進(jìn)行步驟S7之前，重復(fù)循環(huán)步驟S2至步驟S6若干次。