一种基于超临界流体的高质量氮化硅介质钝化层处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种基于超临界流体的高质量氮化硅介质钝化层处理工艺，将带有Si3N4介质钝化层的衬底样品垂直放置到反应容器内；向反应容器内充入去离子水并密封；控制压强，向反应容器内充入CO2或N2O超临界气体；对反应容器进行升温升压处理，然后保压，使反应容器内部为超临界状态；保持超临界状态处理，对反应容器进行降压处理，并保持在20～22MPa的超临界处理条件；反应结束后，对反应容器进行降温处理，当压力降低至大气压后取出。本发明专利技术在低温高压下钝化Si3N4介质层内陷阱和界面态，且操作简单方便，避免高温退火工艺过程带来的问题，从而改善Si3N4介质层质量，提升击穿电场，降低泄漏电流密度。降低泄漏电流密度。降低泄漏电流密度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超临界流体的高质量氮化硅介质钝化层处理工艺


[0001]本专利技术属于半导体Si3N4钝化层材料
，具体涉及一种基于超临界流体的高质量Si3N4介质钝化层处理工艺及其应用。

技术介绍

[0002]为了得到高质量的Si3N4介质钝化层，提高器件的可靠性和稳定性，研究者进行了多种不同的尝试。目前，淀积氮化硅薄膜后的热处理是主要用于提升氮化硅性能的方法。
[0003]例如，Reynes等将H含量低的氮化硅薄膜在1200K温度下进行热处理，结果表明H含量的增加其稳定性变差；Z Lu等人采用远距等离子增强化学气相沉积(RPECVD)法沉积了氮化硅薄膜，并对薄膜进行400℃到900℃的快速热处理，采用红外光谱分析法对快速热处理后氮化硅薄膜H含量变化进行了测试研究，指出氮化硅薄膜中H含量以及Si
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H键和N
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H键含量取决于反应气体(NH3、SiH4)流量比，氮化硅薄膜中的H经快速热处理后将以H2及NH3的形式溢出薄膜外，随着退火温度的升高，薄膜中H含量将减少而Si
‑r/>N键含量得到了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超临界流体的高质量氮化硅介质钝化层处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、将带有Si3N4介质钝化层的衬底样品垂直放置到反应容器内；S2、向反应容器内充入去离子水并将反应容器密封；S3、控制压强，向步骤S2密封后的反应容器内充入CO2或N2O超临界气体；S4、对步骤S3充入CO2或N2O超临界气体的反应容器进行升温升压处理，然后保压，使反应容器内部为超临界状态；S5、保持步骤S4的超临界状态处理，对反应容器进行降压处理，并保持在20～22MPa的超临界处理条件；S6、步骤S5反应结束后，对反应容器进行降温处理，当压力降低至大气压后取出。2.根据权利要求1所述的基于超临界流体的高质量氮化硅介质钝化层处理工艺，其特征在于，步骤S2中，向反应容器内充入0.5～2mL的去离子水，然后将反应容器密封。3.根据权利要求1所述的基于超临界流体的高质量氮化硅介质钝化层处理工艺，其特征在于，步骤S3中，反应容器的起始压强为10～12MPa，然后控制反应容器的压强为15～50MPa，充入CO2或N2O。4.根据权利要求1所述的基于超临界流体的高质量氮化硅介质钝化层...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿莉，杨松泉，杨明超，王梦华，刘卫华，郝跃，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：