[发明专利]硅基电介质的化学气相沉积方法

说明书

技术领域

本发明的具体实例一般而言是关于用于沉积含硅材料的方法，且更具体而言，本发明的具体实例是关于用于热沉积氮化硅材料的化学气相沉积技术。

背景技术

诸如氮化硅等含硅薄膜的热化学气相沉积法(CVD)是在制造半导体装置时所使用的一种最先进技术的前段制程。例如，在用于沉积氮化硅的热CVD制程中，热能是用于使得一种或以上的包含硅前驱物的原料化学物发生断裂，以在基板表面形成氮化硅的薄膜。传统的含硅材料的热CVD是典型地在提高的制程温度下，在批式炉或在单晶片沉积室中实施。随着装置的几何尺寸缩小以使得整合更为快速，因此用于沉积薄膜的热预算(thermal budget)必须加以降低，以达成避免装置受到损坏、令人满意的加工结果、优良的生产良率、及稳固的装置性能。虽然已有某些使用沉积温度为550℃以下的用于含硅材料的CVD制程的提案，但是并无仅使用热处理(亦即，无电浆或光子辅助的制程)已显示在制造半导体装置时具有适用于大规模生产的利用价值。

因此，其是需要一种在低于约550℃以下的温度沉积例如氮化硅的含硅材料的方法。

发明内容

本发明的具体实例一般而言是提供一种用于沉积的方法，在一具体实例中，一种用于将含硅薄膜沉积在基板上的方法包括：将含有氮和碳的化学物流入沉积腔室；将具有硅-氮键的含硅源化学物流入处理腔室；及将位于腔室内的基板加热至低于550℃以下的温度。在另一具体实例，含硅化学物是三硅基胺，且含有氮和碳的化学物是(CH₃)₃-N。

附图说明

藉此方式则可详细地理解到如上所例示本发明的特征方法，本发明的更特定的说明，如上所述者，将可藉由参考具体实例而获得了解，一部份是展示于附加的图式中。然而，应了解到所附加的图式是仅作为例示本发明的典型的具体实例，且并非视为限制其范围，本发明是承认熟习此技艺者的其它等效的具体实例。

图1是供实施本发明氮化硅沉积方法的处理腔室的一具体实例概略剖面图。

图2是沉积氮化硅薄膜的方法的一具体实例流程图。

图3A-B是具有至少一部份是根据图2的方法所沉积的氮化硅层的MOSFET晶体管剖面图。

图4是典型的具有至少一部份是使用图2的方法所沉积的氮化硅层的双极性晶体管剖面图。

为容易了解，其中是使用完全相同的组件符号，若可能时，对于图中共同的同一组件则附以相同符号。可预期的是一具体实例的某些组件代表符号是可相辅相成并存于其它具体实例。

主要组件符号说明

100    处理腔室

102    本体

104    内部容积

106    壁

108    底板

110    盖

112    导液路

114    顶起销

116    电源

118    顶起板

120    加热器

122    基板

124    台座

126    泵送口

128    基板存取口

130    台座升降组件

132    波纹管

134    进口

136    气体控制面板

138    泵送系统

140    气体管线

142    泵送环

144    喷淋头

146    控制器

148    内存

150    CPU(中央处理单元)

152    支持电路

154    穿孔区

200    方法

202    沉积步骤

204    加热步骤

206    含氮气体流入步骤

208    硅源气体流入步骤

310    基板

312    源极/漏极层

313    含硅层

316    间隔物

318    栅极阻障层

320    偏置层

322    栅极层

324    蚀刻停止层

326    介电质层

328    介层洞

430    基板

432    n型层

433    隔离层

434    化合物层

436    接触层

438    偏置层

440    隔离层