用于改善等离子氮化栅极电介质层中氮分布的方法技术

本发明专利技术提供了一种方法，其中，在一个系统的室中被等离子氮化的栅极电介质薄膜随后在同一系统的另一个室中被加热或“退火”。可以控制处理延迟，使得在系统中被处理的全部晶片经历类似的氮含量。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体处理，更具体地，涉及用于改善等离子氮化栅极电介质层中的氮分布的方法。
技术介绍
被用于晶体管制造的栅极电介质薄膜经常用氮离子被氮化，以提高它们的电容量。这种薄膜中的一小部分氮在被加入到薄膜中之后，在进一步处理之前被丢失了。由于工艺延迟中的差异，不同晶片之间总的氮含量可能不同，使得不同晶片的晶体管具有电容量显著不同的电介质层。
技术实现思路
提供了一种方法，其中，在一个系统的室中被氮化的栅极电介质薄膜随后在同一系统的另一个室中被加热或者“退火”。可以控制处理延迟，使得在系统中被处理的全部晶片经历类似的氮损耗。附图说明参考附图，以示例的方式进一步描述本专利技术，附图中图1是用于处理衬底的系统的平面图；图2是图示了在被插入图1的系统之前的晶片衬底的横截面侧视图；图3是图示了系统被如何操作以将衬底插入其多个室中的一个中的流程图；图4是具有其中插入衬底的室的快速加热装置的横截面侧视图；图5是图4的装置的盖子的仰视图；图6是图示了衬底在图4的装置中被如何处理的流程图；图7是晶片衬底在图4的装置中被处理之后类似于图2的横截面侧视图；图8是具有其中插入衬底的另一个室的等离子反应器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理衬底的方法，包括：当所述衬底位于系统的氮化室中时，将氮加入到形成在所述衬底上的栅极电介质层中；在不将所述衬底传递出所述系统的情况下，将所述衬底传递到所述系统的退火室中；以及当在所述退火室中时，通过将所述衬底加 热到比所述衬底在所述氮化室中的温度高的温度，退火所述栅极电介质层。

【技术特征摘要】
US 2002-6-12 60/388,599;US 2002-7-30 60/399,7651.一种处理衬底的方法，包括当所述衬底位于系统的氮化室中时，将氮加入到形成在所述衬底上的栅极电介质层中；在不将所述衬底传递出所述系统的情况下，将所述衬底传递到所述系统的退火室中；以及当在所述退火室中时，通过将所述衬底加热到比所述衬底在所述氮化室中的温度高的温度，退火所述栅极电介质层。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述氮被加入之后的五分钟之内，所述衬底被退火。3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述氮被加入之后的两分钟之内，所述衬底被退火。4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述氮被加入之后的一分钟之内，所述衬底被退火。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述衬底在所述退火室中的温度斜率至少是60℃/秒。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述退火室是冷壁室。7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述衬底在所述退火室中被加热到至少800℃。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述衬底在所述退火室中被加热到至少800℃。9.根据权利要求1所述的方法，其中，当被退火时，所述电介质层被暴露给氮气或者氧气。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述电介质层暴露到的气体包括至少50％体积的氮。11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述退火室中的压力至少为50托。12.根据权利要求1所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗S奥尔森，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]