[發明專利]一種高壓應力氮化硅薄膜的制備方法

有效

• 申請號: 201310170301.4
• 申請日: 2013-05-09
• 公開（公告）號: CN103280400B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 曾紹海;左青云
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: H01L21/205
• 分類號: H01L21/205;C23C16/34;C23C16/56
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;林彥之

1.一種高壓應力氮化硅薄膜的制備方法，其特征在于，包括：

步驟S01：將半導體器件層置于反應腔內；

步驟S02：開啟偏壓功率源，設定偏壓功率，設定反應溫度，通入反應氣體，在所述半導體器件層上淀積氮化硅薄膜；

步驟S03：關閉所述偏壓功率源，將所述反應腔內的殘余氣體抽空；

步驟S04：保持所述反應溫度不變，向所述反應腔內通入含有氬氣的保護氣體，所述氬氣流量為100～150sccm；

步驟S05：開啟直流功率源，設定直流功率，同時通入含有氬氣的增強壓應力的混合氣體，對所述氮化硅薄膜進行后處理，使得氬氣等離子體進入氮化硅薄膜的晶格，形成所述高壓應力氮化硅薄膜；所述步驟S05中所述增強壓應力的混合氣體的流量大于所述步驟S04中所述保護氣體的流量；所述步驟S05中所述增強壓應力的混合氣體中氬氣流量所占比例大于所述步驟S04中所述保護氣體中氬氣流量所占比例；

步驟S06：將所述反應腔內的殘余氣體抽空。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S04中，所述的保護氣體為氬氣和氫氣的混合氣體，所述氫氣的流量為80～120sccm。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S04中，所述保護氣體中的氬氣和氫氣的流量的比大于1。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S04中，通入含有所述氬氣的保護氣體的時間為1～5秒。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S05中，所述的增強壓應力的混合氣體為氬氣和氫氣的混合氣體。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S05中，所述的增強壓應力的混合氣體中氬氣和氫氣的流量的比大于1。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S05中，所述氬氣的流量為150～300sccm，所述氫氣的流量為120～200sccm。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S05中，所述直流功率為200-450W。

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S05中，通入所述含有氬氣的增強壓應力的混合氣體的時間為5～15秒。

10.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，采用等離子體增強化學氣相沉積法形成所述氮化硅薄膜。

11.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述高壓應力氮化硅薄膜的厚度為10-30nm。

12.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的反應溫度為350-480℃。