发明名称 在基板上形成氮化矽层的方法
摘要 在制程温度相对高,通常至少500℃,以及在压力相对高,通常至少50托耳的情况下,一氮化矽层被形成在电晶体闸极上以得到一相对高速率的该氮化矽层的形成。制程条件被控制以更均匀地形成该氮化矽层。通常,若该表面具有一介于电晶体闸极之间且宽度小于0.15微米、高度对宽度比至少1.0之低区域,以及一至少5微米乘5微米的完全平坦区域时,氨气(NH3)对含矽气体的体积比系被选择成足够高,以使该层在平坦区域上形成的速率不会比在低区域(low region)底部上形成的速率快超过25%。
申请公布号 TWI271789 申请公布日期 2007.01.21
申请号 TW091134532 申请日期 2002.11.27
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 史帝文A. 陈;陶献之;王树林;罗莉;黄克刚;尚H. 安
分类号 H01L21/20(2006.01) 主分类号 H01L21/20(2006.01)
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 1.一种在一基板上形成一氮化矽层的方法,至少包 含: 将一基板置入一制程腔室中,该基板具有一表面, 该表面具有多个凸起的电晶体闸极和多个介于该 等电晶体闸极之间的低的区域; 加热该基板至至少500℃的制程温度; 维持该腔室内的压力在至少50托耳的制程压力下; 注入氨气至该腔室内; 注入一含矽气体至该腔室内,该氨气对该含矽气体 的分压比系在一选择的制程比例下,该含矽气体和 该氨气彼此反应而在该表面上形成一氮化矽层,若 该表面具有一介于电晶体闸极之间且高度对宽度 比至少1.0、宽度小于0.15微米之低的区域,以及一 至少1微米乘1微米的完全平坦区域时,该制程比例 系被选择成足够高,以便该腔室内的该基板处于该 制程温度下并且该腔室内的压力处于该制程压力 下时,该层在该平坦区域上形成的速率不会比在该 低的区域的底部上形成的速率快过25%;以及 将该基板从该腔室移出。 2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之表 面具有一高度对宽度比至少1.0且宽度小于0.15微米 之低的区域,以及一至少1微米平方之实质平坦区 域,该层在该平坦区域上形成的速率不会比在该低 的区域的底部上形成的速率快过25%。 3.如申请专利范围第2项所述之方法,其中上述之层 以一不会快超过25%的速率形成在该平坦区域的一 区域上,其与介于该平坦区域的该区域和该低的区 域之间最接近的电晶体闸极相距至少1微米。 4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之制 程温度系介于600℃和800℃之间。 5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之制 程压力系介于50托耳和350托耳之间。 6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之含 矽气体系矽烷(SiH4)、矽乙烷(Si2H6)、二氯矽烷(SiH2 Cl2)、氯化矽乙烷(Si2Cl6)、和双(三级丁胺基)矽烷( BTBAS)中的至少一个。 7.如申请专利范围第6项所述之方法,其中上述之表 面具有一高度对宽度比至少1.0且宽度小于0.15微米 之低的区域,以及一至少25微米平方之实质平坦区 域,该层在该平坦区域上形成的速率不会比在该低 的区域的底部上形成的速率快过25%。 8.如申请专利范围第6项所述之方法,其中上述之制 程温度系介于600℃和800℃之间。 9.如申请专利范围第6项所述之方法,其中上述之制 程压力系介于50托耳和350托耳之间。 10.如申请专利范围第6项所述之方法,其中上述之 制程比例系至少100。 11.如申请专利范围第10项所述之方法,其中上述之 制程比例系介于200和350之间。 12.如申请专利范围第11项所述之方法,其中上述之 制程温度系介于600℃和800℃之间。 13.如申请专利范围第12项所述之方法,其中上述之 制程压力系介于50托耳和350托耳之间。 14.如申请专利范围第13项所述之方法,其中上述之 压力系约240托耳。 15.一种在一基板上形成一氮化矽层的方法,至少包 含: 将一基板置入一制程腔室中,该基板具有一表面, 且该表面具有多个凸起的电晶体闸极和多个介于 该等电晶体闸极之间的低的区域; 加热该基板至一介于600℃和800℃之间的制程温度; 维持该腔室内的压力在一介于50托耳和350托耳之 间的制程压力下; 注入氨气至该腔室内; 注入一含矽气体至该腔室内,该氨气对该含矽气体 的分压比系一至少100之选择的制程比例,该含矽气 体和该氨气彼此反应而在该表面上形成一氮化矽 层;以及 将该基板从该腔室移出。 16.如申请专利范围第15项所述之方法,其中上述之 表面具有一高度对宽度比至少1.0且宽度小于0.15微 米之低的区域,以及一至少1微米平方之实质平坦 区域,该层在该平坦区域上形成的速率不会比在该 低的区域的底部上形成的速率快超过25%。 17.如申请专利范围第15项所述之方法,其中上述之 制程比例系介于200和350之间。 18.如申请专利范围第16项所述之方法,其中上述之 制程比例系介于200和350之间。 19.如申请专利范围第15项所述之方法,其中上述之 含矽气体是矽烷。 图式简单说明: 第1图为一可用来执行根据本发明之方法的制程腔 室剖面侧视图; 第2图为一具有根据本发明之方法形成之氮化矽层 在其上的晶圆基板剖面侧视图; 第3图显示根据本发明实施例之用来形成一氮化矽 层之步骤的流程图;以及 第4图为一说明在四个组内十六个不同晶圆基板之 厚度变异对氨气和矽烷气体之制程分压比的图表, 该等组在不同的温度下被处理,并且各组在四种不 同的氨气和矽烷气体分压比下被处理。
地址 美国
您可能感兴趣的专利