发明名称 氮氧化矽之制程方法
摘要 本发明提供一种氮氧化矽制程,于快速热制程反应室中,以半导体基材表面上的矽作为反应矽源,利用远端微波电浆(remote plasmasource, RPS)产生含氧或氮活性原子,该活性原子系于制程反应室外之远端微波电浆产生室中以微波能量冲击,产生含氧及含氮电浆,提升活性原子的能量及活性。将该活性原子传送到达制程反应室中,与半导体基材上的矽成份进行化学反应,生成氮氧化矽层与半导体基材上。
申请公布号 TW432539 申请公布日期 2001.05.01
申请号 TW089101226 申请日期 2000.01.25
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 杨信佳;傅子瓒
分类号 H01L21/324 主分类号 H01L21/324
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种氮氧化矽制程,该氮氧化矽制程至少包含下列步骤:提供一半导体基材于一反应室中;形成活性原子(active radical),系将含氧及含氮气体通入位于该反应室外之远端微波电浆(remote plasmasource)产生室所形成;及传送该活性原子进入该反应室中,进行热制程以生成氮氧化矽层于该半导体基材表面。2.如申请专利范围第1项之氮氧化矽制程,其中上述之半导体基材包含单晶矽。3.如申请专利范围第1项之氮氧化矽制程,其中上述之半导体基材包含多晶矽。4.如申请专利范围第1项之氮氧化矽制程,其中上述之半导体基材包含非晶矽。5.如申请专利范围第1项之氮氧化矽制程,其中上述之反应室系为一快速热制程(RTP)反应室或恒温加热器反应室。6.如申请专利范围第1项之氮氧化矽制程,其中上述之含氧气体为氧气(O2)。7.如申请专利范围第1项之氮氧化矽制程,其中上述之活性原子包含激发态的氧原子。8.如申请专利范围第7项之氮氧化矽制程,其中上述之激发态的氧原子系以微波(microwave)能量撞击该含氧气体而产生。9.如申请专利范围第1项之氮氧化矽制程,其中上述之含氮气体为氮气(N2)。10.如申请专利范围第1项之氮氧化矽制程,其中上述之活性原子包含基态或激发态的氮原子。11.如申请专利范围第10项之氮氧化矽制程,其中上述之基态或激发态的氮原子系以微波能量撞击该含氮气体而产生。12.如申请专利范围第1项之氮氧化矽制程,其中上述远端微波电浆产生室之微波能量约为300至30000MHz。13.如申请专利范围第1项之氮氧化矽制程,其中上述之退火制程系用于将上述之活性原子扩散进入该半导体基材中。14.如申请专利范围第1项之氮氧化矽制程,其中上述之热制程温度约为400至650℃。15.如申请专利范围第1项之氮氧化矽制程,其中上述之生成氮氧化矽层之速率约0.5至5埃/秒。16.一种氮氧化矽制程,该氮氧化矽制程至少包含下列步骤:提供一半导体基材于一反应室中;形成一氮化矽层于该半导体基材上;形成含氧活性原子(active radical),系将含氧气体通入位于该反应室外之远端微波电浆(remote plasmasource)产生室所形成;及传送该含氧活性原子进入该反应室中,进行退火制程(annealing),用以将该氮化矽层反应生成氮氧化矽层于该半导体基材表面。17.如申请专利范围第16项之氮氧化矽制程,其中上述之半导体基材包含单晶矽。18.如申请专利范围第16项之氮氧化矽制程,其中上述之半导体基材包含多晶矽。19.如申请专利范围第16项之氮氧化矽制程,其中上述之半导体基材包含非晶矽。20.如申请专利范围第16项之氮氧化矽制程,其中上述之反应室系为一快速热制程(RTP)反应室或恒温加热器反应室。21.如申请专利范围第16项之氮氧化矽制程,其中上述之氮化矽层系利用高温氮化法(rapid thermal nitridation, RTN)所形成。22.如申请专利范围第16项之氮氧化矽制程,其中上述之氮化矽层系利用低压化学气相沉积法(LPCVD)所形成。23.如申请专利范围第16项之氮氧化矽制程,其中上述之氮化矽层系利用电浆增强化学气相沉积法(PECVD)所形成。24.如申请专利范围第16项之氮氧化矽制程,其中上述之氮化矽层系利用远端微波电浆(remote plasma source, RPS)氮化法所形成。25.如申请专利范围第16项之氮氧化矽制程,其中上述之含氧气体为氧气(O2)。26.如申请专利范围第16项之氮氧化矽制程,其中上述之活性原子包含激发态的氧原子。27.如申请专利范围第26项之氮氧化矽制程,其中上述之激发态的氧原子系以微波(microwave)能量撞击该含氧气体而产生。28.如申请专利范围第16项之氮氧化矽制程,其中上述远端微波电浆产生室之微波能量约为300至30000MHz。29.如申请专利范围第16项之氮氧化矽制程,其中上述之退火制程系用于将上述之含氧活性原子扩散进入该氮化矽层中。30.如申请专利范围第16项之氮氧化矽制程,其中上述之退火制程温度约为400至650℃。31.如申请专利范围第16项之氮氧化矽制程,其中上述之生成氮氧化矽层之速率约0.5至5埃/秒。图式简单说明:第一图系显示本发明之氮氧化矽设备,利用远端微波产生器,在远端微波电浆产生室之中形成活性原子或原子团,输入至反应室中,进行氮氧化矽制程;以及第二图系显示依据本发明一较佳实施例的晶圆截面示意图。第三图A至第三图B系显示依据本发明另一较佳实施例的晶圆截面示意图。
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