[发明专利]一种氮化硅薄膜制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路及其制造领域，尤其涉及一种氮化硅薄膜制备方法。

背景技术

ALD(原子层沉积)工艺由于其良好的台阶覆盖性，被半导体行业广泛使用。纯粹的ALD沉积方式需要较高的温度，而PEALD(离子体增强原子层沉积)依靠等离子体驱动反应进行，对温度没有很高的要求，同时所生长薄膜的质量可以和高温ALD媲美。

用PEALD方式生长氧化硅薄膜，是半导体行业比较常见的工艺，但目前没有在低温条件下生长氮化硅薄膜的工艺。因此，提供一种在低温条件下制备氮化硅薄膜的方法成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在上述缺陷，提供了一种可在低温环境下制备氮化硅薄膜的方法。

为解决上述问题，本发明提供一种氮化硅薄膜制备方法，在450℃以下的环境温度中，包括：

步骤S01：用于以惰性气体为载气在载有晶圆的反应腔中通入氨基硅烷；

步骤S02：利用惰性气体对晶圆表面进行吹扫；

步骤S03：在所述反应腔中通入氮气等离子体对晶圆表面的氨基硅烷进行氮化；

步骤S04：循环步骤S01-S03多次，以形成预定厚度的氮化硅薄层。

优选的，所述惰性气体为氩气。

优选的，所述氮化硅薄膜的厚度为

优选的，所述氨基硅烷是气态2Nte。

优选的，通入氩气的速率为5000sccm，反应持续时间为1S。

优选的，通入氮气的速率为4000sccm，反应持续时间为1.5S。

优选的，所述环境温度为400℃。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的氮化硅薄膜制备方法中，以氨基硅烷作为反应先驱物在低温条件下形成氮化硅薄膜，给出了低温条件下生成氮化硅薄膜的较佳参数范围以及优选参数，实现了低温条件下的氮化硅薄膜的制造，能够更好地满足需要氮化硅薄膜的场合。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了本发明的氮化硅薄膜制备方法的流程图。

需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。其次，本发明利用示意图进行了详细的表述，在详述本发明实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应以此作为对本发明的限定。

上述及其它技术特征和有益效果，将结合实施例及附图1对本发明的氮化硅薄膜制备方法进行详细说明。

本发明提出一种用于制备氧化硅薄膜的方法，主要步骤包括反应先驱物吸附、氮气吹扫、氮气等离子体处理，上述过程可经过多次循环形成氮化硅薄层。本发明提供的氮化硅薄膜制备方法，可实现低温条件下的氮化硅薄膜的制造

请参阅图1，图1示意性地示出了本发明的氮化硅薄膜制备方法的流程图。在本实施例中，本发明提供一种氮化硅薄膜制备方法具体包括以下步骤：在450℃以下的环境温度中，优选为400℃。

步骤S01：用于以惰性气体为载气在载有晶圆的反应腔中通入氨基硅烷。

具体的，用于以惰性气体(例如氩气或其它适合的惰性气体)为载气在载有晶圆的反应腔中通入氨基硅烷(例如，气态2Nte)，在此过程中诸如2Nte之类的氨基硅烷会吸附在晶圆表面。较佳的，通入氩气的速率优选为5000sccm，反应持续时间优选为1S。

步骤S02：利用惰性气体对晶圆表面进行吹扫。

具体的，利用惰性气体(例如氩气或其它适合的惰性气体)对晶圆表面进行吹扫，目的是去除晶圆表面多余的诸如2Nte之类的氨基硅烷，使得晶圆表面只剩下一个分子层厚度的氨基硅烷。

步骤S03：在所述反应腔中通入氮气等离子体对晶圆表面的氨基硅烷进行氮化。

具体的，通入氮气的速率优选为4000sccm，反应持续时间优选为1.5S。

步骤S04：循环步骤S01-S03多次，以形成预定厚度的氮化硅薄层。

具体的，如果形成的氧化硅薄层还未达到期望厚度，则可执行常规的PEALD工艺流程，其中，所述氮化硅薄膜的厚度优选为