氧化的氮化铝膜之原位形成

摘要

本发明系关于氧化之AlN薄膜于基板上之原位形成方法。此方法包括：设置基板于处理室中、沉积AlN膜于基板上以及利用曝露于含氮及含氧气体对AlN膜进行后处理。在实质上不增加AlN膜之厚度的情况下，此后处理之步骤可增加AlN膜的介电常数。此方法亦可包括：在沉积AlN之前对基板进行前处理、对已后处理之AlN膜进行后回火、或两者。

主权项

一种用以处理含矽基板之方法，包含：设置该含矽基板于一处理室中；藉由曝露该含矽基板于NH3而对该含矽基板进行前处理；沉积一AlN(氮化铝)膜于该前处理过的含矽基板上；及利用曝露于一含氮及含氧气体以对该AlN膜进行后处理，其中该后处理之步骤增加该AlN膜的介电常数。如申请专利范围第1项之用以处理含矽基板之方法，其中该沉积步骤，包含：于一分子层沉积(MLD)处理中沉积一AlN膜。如申请专利范围第1项之用以处理含矽基板之方法，其中该沉积步骤，包含：在介于300℃与450℃之间的基板温度下，于一MLD处理中沉积一AlN膜。如申请专利范围第3项之用以处理含矽基板之方法，其中该沉积步骤，包含：交替曝露该基板于NH3与三甲基铝(TMA，trimethylaluminum)。如申请专利范围第1项之用以处理含矽基板之方法，其中该后处理之步骤包含曝露该AlN膜于NO、N2O或NO2或其组合。如申请专利范围第1项之用以处理含矽基板之方法，其中该后处理步骤，包含：在大于500℃之基板温度下，曝露该AlN膜于一含氮及含氧气体。如申请专利范围第1项之用以处理含矽基板之方法，其中该后处理步骤，包含：在介于500℃与900℃之间的基板温度下，曝露该AlN膜于一含氮及含氧气体。如申请专利范围第1项之用以处理含矽基板之方法，其中该后处理之步骤包含：在介于500℃与850℃之间的基板温度下，曝露该AlN膜于一含氮及含氧气体。如申请专利范围第1项之用以处理含矽基板之方法，其中该后处理之步骤增加该AlN膜之厚度小于5埃。如申请专利范围第1项之用以处理含矽基板之方法，进一步包含：藉由曝露于N2而对该已后处理之AlN膜进行后回火。如申请专利范围第1项之用以处理含矽基板之方法，其中该AlN的厚度系介于10与50埃之间。如申请专利范围第1项之用以处理含矽基板之方法，其中该AlN的厚度系介于5与100埃之间。一种用以处理含矽基板之方法，包含：设置一含矽基板于一处理室中；藉由曝露该含矽基板于NH3而对该含矽基板进行前处理；藉由在介于350℃与450℃之间的基板温度下，交替曝露该前处理过的含矽基板于NH3与TMA，以沉积一AlN膜于该基板上，其中该AlN膜具有一介于10与30埃之间的厚度；及在介于550℃与650℃之间的基板温度下，利用曝露于NO气体而对该AlN膜进行后处理。如申请专利范围第13项之用以处理含矽基板之方法，进一步包含：藉由曝露于N2而对该已后处理之AlN膜进行后回火。一种用以处理含矽基板之方法，包含：设置一含矽基板于一处理室中；藉由曝露该含矽基板于NH3而对该含矽基板进行前处理；藉由在介于300℃与400℃之间的基板温度下，交替曝露该前处理过的含矽基板于NH3与TMA，以沉积一AlN膜于该基板上，其中该AlN膜具有一介于30与50埃之间的厚度；及在介于750℃与850℃之间的基板温度下，利用曝露于NO气体而对该AlN膜进行后处理。如申请专利范围第15项之用以处理含矽基板之方法，进一步包含：藉由曝露于N2而对该已后处理之AlN膜进行后回火。