[发明专利]氮化硅膜的形成方法

权利要求书

1.一种在氮化物半导体层上沉积氮化硅(SiN)膜的方法，包括以下步骤：

将包括所述氮化物半导体层的外延衬底装入处于低于500℃的第一温度的炉内；

将所述炉内的气氛由空气转换为氮气(N₂)，并将所述炉内的压力设定为高于30kPa的第一压力；

将所述炉内的温度升至高于750℃的第二温度，同时保持所述炉内的压力为所述第一压力；

在20分钟内将所述炉内的气氛由氮气(N₂)转换为氨气(NH₃)；

将所述炉内的压力设定为低于100Pa的第二压力；和

通过供给二氯硅烷(SiH₂Cl₂)和氨(NH₃)来沉积所述SiN膜。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中所述第二温度低于900℃。

3.根据权利要求1所述的方法，

其中将气氛转换为氨气(NH₃)的步骤重复以下步骤：

将所述炉排气至低于20Pa但高于1Pa的压力；和

供给氨(NH₃)。

4.根据权利要求1所述的方法，

其中沉积所述SiN膜的步骤中所供给的SiH₂Cl₂和氨的供给量彼此相等。

5.根据权利要求1所述的方法，

在将气氛由空气转换为氮气(N₂)的步骤之后但在将所述炉内的温度升至第二温度的步骤之前，进一步包括检查所述炉内的气密性的步骤。

6.根据权利要求1所述的方法，

在沉积所述SiN膜的步骤之后进一步包括以下步骤：

中断二氯硅烷的供给；

将所述炉内的温度设定为低于所述第二温度；和

将所述炉内的气氛由氨气(NH₃)转换为氮气(N₂)。

7.根据权利要求1所述的方法，

其中将气氛转换为氨气(NH₃)的步骤在临时温度下开始，所述临时温度比所述第二温度低所述第二温度和所述第一温度之差的10％。

8.一种在氮化物半导体层上形成由氮化硅(SiN)制成的钝化膜的方法，该方法包括以下步骤：

将包括所述氮化物半导体层的外延衬底装入处于第一温度的炉内；

将所述炉内的气氛由空气转换为氮气(N₂)，并将所述炉内的压力设定为第一压力；

将所述炉内的温度升至高于700℃的第二温度；

将所述炉内的气氛转换为氨气(NH₃)；和

在所述炉内供给二氯硅烷(SiH₂Cl₂)，以开始在所述氮化物半导体层上沉积所述钝化膜，

其中设定升高温度的步骤和将气氛转换为NH₃的步骤的经过时间为短于60分钟，将炉内温度达到由以下等式定义的临界温度T_C的时刻到开始沉积的时间测定为所述经过时间：

10³·A/T_C+B＝exp(P/C)，

其中P是以帕斯卡(Pa)为单位的所述第一压力，T_C是以开尔文(K)为单位的所述临界温度，A至C分别是-10.1、12.5和0.434。

9.根据权利要求8所述的方法，

其中所述第一温度为500℃以下。

10.根据权利要求8所述的方法，

在将气氛转换为氮气(N₂)的步骤之后但在升高所述炉内的温度的步骤之前，进一步包括检查所述炉内的气密性的步骤。