基板的氮化处理方法和绝缘膜的形成方法技术

技术编号:3177822 阅读:181 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种基板的氮化处理方法,在等离子体处理装置的处理室内,将含氮等离子体作用于基板表面的硅,从而进行氮化处理,使作为等离子体生成区域的等离子体电位(V↓[p])与上述基板的悬浮电位(V↓[f])的电位差(V↓[p]-V↓[f])的上述基板附近的鞘电压(V↓[dc])控制在3.5[eV]以下,而进行利用上述含氮等离子体的氮化处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用等离子体处理半导体基板等被处理基板,而形成 氮化硅膜的。
技术介绍
各种半导体装置的制造过程中,进行例如作为晶体管的栅极绝缘膜等的氮化硅膜的形成。作为氮化硅膜的形成方法,除利用CVD (化 学气相沉积Chemical Vapor D印osition)堆积氮化硅膜的方法以外, 提出了例如利用等离子体处理向氧化硅膜导入氮,而形成氧氮化硅膜 的方法(例如,专利文献1)。另一方面,随着近年来半导体装置的精密化,栅极绝缘膜不断薄 膜化,要求形成膜厚薄至数nm的栅极绝缘膜。因此,也在讨论直接对 硅进行氮化处理形成氮化硅膜。作为向硅基板直接导入氮而在表面上形成氮化硅膜的方法,提出 了在处理室内导入氨气的状态下加热硅基板,并照射紫外线的方法。 (例如,专利文献2)。而且,此专利文献2也公开了使用平行平板型 的等离子体处理装置,形成氨气的等离子体,直接氮化处理硅基板的 方法,但可指出该方法的问题由于等离子体的非常高的能量在硅基 板上产生损伤;发生非目的性的反应而损害氮化硅膜的膜质。目卩,专 利文献2中为了避免利用等离子体氮化处理硅基板时的问题,提出不 使用等离子体而利用紫外线进行氮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基板的氮化处理方法,是在等离子体处理装置的处理室内,将含氮等离子体作用于基板表面的硅,从而进行氮化处理的、基板的氮化处理方法,其特征在于:使作为等离子体生成区域中的等离子体电位(V↓[p])与所述基板上的悬浮电位(V↓[f])的 电位差(V↓[p]-V↓[f])的所述基板附近的鞘电压(V↓[dc])控制在3.5[eV]以下,而进行利用所述含氮等离子体的氮化处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-3-31 103655/20051.一种基板的氮化处理方法,是在等离子体处理装置的处理室内,将含氮等离子体作用于基板表面的硅,从而进行氮化处理的、基板的氮化处理方法,其特征在于使作为等离子体生成区域中的等离子体电位(Vp)与所述基板上的悬浮电位(Vf)的电位差(Vp-Vf)的所述基板附近的鞘电压(Vdc)控制在3.5[eV]以下,而进行利用所述含氮等离子体的氮化处理。2. 如权利要求1所述的基板的氮化处理方法,其特征在于 将鞘电压(Vdc)控制在0 2 [eV]。3. 如权利要求1所述的基板的氮化处理方法,其特征在于 利用具有多个缝隙的平面天线向所述处理室内导入微波而形成所述含氮等离子体。4. 如权利要求1所述的基板的氮化处理方法,其特征在于在所述处理室内的等离子体生成区域和所述被处理基板之间,隔 着具有多个贯通开口的电介质板而进行处理。5. 如权利要求4所述的基板的氮化处理方法,其特征在于所述贯通开口的孔径为2.5 10mm,在对应于所述基板的所述电 介质板的区域内,相对所述基板的面积的所述贯通开口的合计的开口 面积比率为10 50%。6. 如权利要求4所述的基板的氮化处理方法,其特征在于 处理压力为1.33Pa 1333Pa。7. 如权利要求4所述的基板的氮化处理方法,其特征在于 处理压力为66.7Pa 266.6Pa。8. 如权利要求1所述的基板的氮化处理方法,其特征在于 处理压力为93.3Pa 1333Pa。9. 如权利要求1所述的基板的氮化处理方法,其特征在于 处理温度为600。C 90(TC。10. 如权利要求1所述的基板的氮化处理方法,其特征在于 所述氮化硅膜的膜厚为1 5nm。11. 一种绝缘膜的形成方法,是将露出硅的基板表面曝露在含氮等 离子体中,直接对硅进行氮化处理,而在所述基板表面上形成氮化硅 膜的绝缘膜的形成方法,其特征在于通过使作为所述含氮等离子体的等离子体电位(Vp)与所述基板 的悬浮电位(Vf)的电位差(Vp—Vf)的所述基板附近的鞘电压(Vdc) 控制在3.5[eV]以下,而对所述硅进行氮化处理,由此在所述基板表 面形成氮化硅膜。12. 如权利要求11所述的绝缘膜的形成方法,其特征在于 所述含氮等离子体,为稀有气体和氮气的混合气体的等离子体。13. 如权利要求11所述的绝缘膜的形成方法,其特征在于 将所述鞘电压(Vdc)控制在0 2 [eV]。14. 如权利要求ll所述的绝缘膜的形成方法,其特征在于.-利用通过具有多个缝隙的平面天线而传播的微波形成所述含氮等离子体。15. 如权利要求ll所述的绝缘膜的形成方法,其特征在于所述含氮等离子体,...

【专利技术属性】
技术研发人员:本多稔中西敏雄
申请(专利权)人:东京毅力科创株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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