[发明专利]等离子体氮化处理方法、半导体装置的制造方法和等离子体处理装置

权利要求书

1.一种等离子体氮化处理方法，其特征在于：

在等离子体处理装置的处理容器内，使含氮气体的等离子体作用于被处理体表面的硅，进行氮化处理，形成硅氮化膜，

所述等离子体为微波激发高密度等离子体，

所述氮化处理的处理温度为500℃以上。

2.如权利要求1所述的等离子体氮化处理方法，其特征在于：

所述微波激发高密度等离子体由具有多个缝隙的平面天线将微波导入所述处理容器内而形成。

3.如权利要求1所述的等离子体氮化处理方法，其特征在于：

所述氮化处理的处理温度为600℃以上、800℃以下。

4.如权利要求1所述的等离子体氮化处理方法，其特征在于：

所述氮化处理的处理压力为6.7Pa以上。

5.如权利要求1所述的等离子体氮化处理方法，其特征在于：

所述氮化处理的处理压力为20Pa以上。

6.如权利要求1所述的等离子体氮化处理方法，其特征在于：

所述硅氮化膜的膜厚为0.5nm～3nm。

7.如权利要求6所述的等离子体氮化处理方法，其特征在于：

所述硅氮化膜为栅极绝缘膜。

8.如权利要求7所述的等离子体氮化处理方法，其特征在于：

所述硅为单晶硅、多晶硅或非晶硅。

9.如权利要求7所述的等离子体氮化处理方法，其特征在于：

所述硅为实质上具有(110)表面的单晶硅。

10.如权利要求1所述的等离子体氮化处理方法，其特征在于：

在形成介电常数比硅氮化膜高的高介电常数材料和硅氮化膜的复合材料的情况下，形成所述硅氮化膜。

11.一种半导体装置的制造方法，其特征在于：

包括在等离子体处理装置的处理容器内，使含氮气体的等离子体作用于被处理体表面的硅，进行氮化处理，形成含有氮化硅的栅极绝缘膜的工序，

所述等离子体为微波激发高密度等离子体，

所述氮化处理的处理温度为500℃以上。

12.如权利要求11所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：

还包括在形成栅极绝缘膜后，在500℃以上的温度下进行加热处理的工序。

13.如权利要求12所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：

所述微波激发高密度等离子体由具有多个缝隙的平面天线将微波导入所述处理容器内而形成。

14.如权利要求12所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：

所述氮化处理的处理温度为600℃以上、800℃以下。

15.如权利要求12所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：

所述氮化处理的处理压力为6.7Pa以上。

16.如权利要求12所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：

所述氮化处理的处理压力为20Pa以上。

17.如权利要求12所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：

所述硅为单晶硅、多晶硅或非晶硅。

18.如权利要求12所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：

所述硅为实质上具有(110)表面的单晶硅。

19.如权利要求12所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：

所述栅极绝缘膜的膜厚为0.5nm～3nm。

20.一种控制程序，其特征在于：

在计算机上运行，执行时，控制所述等离子体处理装置，使其进行下述等离子体氮化处理方法，该等离子体氮化处理方法在等离子体处理装置的处理容器内，使含氮气体的微波激发高密度等离子体作用于被处理体上的硅，在500℃以上的处理温度下进行氮化处理，形成硅氮化膜。