氮化膜的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种利用原子层沉积法从而稳定地维持膜质的同时，能够容易调整压缩应力的氮化膜制作方法，吸附在基板上的源气体和含有氮成分(N)及氢成分(H)的反应气体产生反应，从而形成单位沉积膜后，至少反复执行一次以上包括将所述单位沉积膜上含有氮气(N2)的后处理气体，以等离子状态供应步骤的单位循环过程，并且在所述单位循环过程期间，根据将含有氮成分(N)及氢成分(H)的反应气体连续一直供应的原子层沉积法的氮化膜制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氮化膜的制造方法，更详细地说，涉及一种利用原子层沉积法的氮化膜制造。
技术介绍
将含有氨(NH3)的反应气体以等离子的状态供应形成氮化膜时，基于等离子状态，不仅氨(NH3)的配体(ligand)以及基板上吸附的源气体的配体会被分解，并且可能伴随发生氮化膜内形成氢(H)或者氯(Cl)等不纯物的问题。并且，随着氮化膜内不纯物的增加，会出现薄膜的物理特性湿式蚀刻速度比(WERR；WetEtchRateRatio)特性变高的问题。另外，在改善电子元件性能的方法中，通过具有应力的氮化膜而改变已变形的上部或下部材料的电气特性的方法。例如，在CMOS设备的制作上，为了使晶体管的通道区域发生局部的晶格变形，可在PMOS区域上形成具有压缩应力(compressivestress)的氮化膜。这种情况下，需要将沉积的氮化物所生成的应力水准控制在规定范围内。但是，公开的氮化物制作方法的问题在于，在稳定地维持氮化物的膜质的同时，难以适当地控制氮化物的应力水准。
技术实现思路
(要解决的问题)本专利技术是为了解决所述问题等多个问题，其目的在于：供应一种既能形成良好薄膜，又具有规定的压缩应力的氮化膜的制作方法。但这种技术问题只是例示性的，本专利技术的范围并不受限于此。(解决问题的手段)依据用于解决所述问题的本专利技术的一观点，提供了氮化膜的制作方法。在所述氮化膜的制造方法中，将含有氮成分(N)及氢成分(H)的反应气体连续一直供应的单位循环过程，执行至少一次以上，所述单位循环过程，其特征在于，包括：第一步骤，向基板上供应源气体使至少所述源气体的一部分吸附在所述基板上；第二步骤，向所述基板上供应第一净化气体；第三步骤，将供应到所述基板上的所述反应气体以等离子状态供应，并且在所述基板上形成单位沉积膜；第四步骤，向所述基板上供应第二净化气体；第五步骤，为了将存在于所述单位沉积膜上的不纯物去除，将含有氮气(N2)的后处理气体以等离子的状态供应；及第六步骤，向所述基板上供应第3净化气体。在所述氮化膜的制造方法中，含有所述氮成分(N)和氢成分(H)的反应气体可以包括氨(NH3)。在所述氮化膜的制造方法中，所述反应气体是还包括氮气(N2)的第1混合气体，将所述第三步骤中供应的所述第一混合气体，以等离子的状态供应，则在所述基板上可以形成所述单位沉积膜。在所述氮化膜的制造方法中，所述氮化膜的所需的压缩应力越大，则在所述第3步骤中，可以加大所述氮气(N2)的相对量。在所述氮化膜的制造方法中，所述后处理气体可以是氮气(N2)或者氮气(N2)和氩气(Ar)构成的第2混合气体。在所述氮化膜的制造方法中，所述后处理气体是氮气(N2)，所述氮化膜要求的压缩应力越大，则在所述第五步骤中，可以向所述单位沉积膜上加大供应所述氮气(N2)的量。在所述氮化膜的制造方法中，所述后处理气体是由氮气(N2)和氩气(Ar)构成的第2混合气体，所述氮化膜要求的压缩应力越大，则在所述第五步骤中，可以提高向所述单位沉积膜上供应相对于氩气(Ar)的所述氮气(N2)的相对比率。在所述氮化膜的制造方法中，所述后处理气体是所述第1净化气体、所述第2净化气体及所述第3净化气体，与其中至少某一种属于由同种物质构成的气体。在所述氮化膜的制造方法中，所述第五步骤是为了将所述氮化膜的压缩应力进行额外调节，包括将所述等离子发生电源的电力或者频率调节的步骤。在所述氮化膜的制造方法中，所述等离子是根据直流等离子(directplasma)方式或远程等离子(remoteplasma)方式而形成的。在所述氮化膜的制造方法中，所述等离子形成于所述基板上配置的喷头内，从而从喷头内部将活性化气体供应到所述基板上。在所述氮化膜的制造方法中，所述第1净化气体、所述第2净化气体或所述第3净化气体在所述第一步骤至所述第六步骤中持续供应。(专利技术的效果)根据如所述形成的本专利技术的部分实施例，能够供应一种在低温工序中减少氮化物内的不纯物的含量，并且稳定地维持氮化物的膜质的同时，能够适当地控制氮化物的应力水准的氮化物的制作方法。当然，本专利技术的范围并不受限于这些效果。附图说明图1是图示本专利技术的一实施例的氮化膜的制作方法中，原子层沉积法的单位周期的顺序图。图2至图3是图示将本专利技术一实施例的氮化膜的制作方法具体呈现的多样应用例，并且从左侧到右侧依次呈现基板在单位周期内按时间经过的一系列程序的图表。图4是图示本专利技术的另一实施例的氮化膜的制作方法中，原子层沉积法的单位周期的顺序图。图5至图6是图示将本专利技术另一个实施例的氮化膜的制作方法具体呈现的多样应用例，并且从左侧到右侧依次呈现基板在单位周期内，按时间经过的一系列程序的图表。图7是图示通过本专利技术的试验例和比较例的氮化膜的制作方法而呈现的氮化膜中曲折率(R.I)和湿式蚀刻速度比(WERR:WetEtchRateRatio)特性的曲线图。具体实施方式以下，参照附图将本专利技术的几个实施例举例说明。整个说明书中，涉及到膜、区域或基板等一个构成要素位于其他构成要素\之上\，可解释为所述一个构成要素直接接触所述其他构成要素\之上\，或存在其间介入的另外的构成要素。相反，涉及一个构成要素\直接在其他构成要素之上\，不存在其间介入的另外的构成要素。整个说明书中，类似第一、第二、第三等区分用语，其使用目的在于，为了将一个步骤、物质或者构成要素与另外一个步骤、物质或者构成要素的方便区分指代。但是，例如，这并不意味着必须根据这种区分用语记载的数字大小限定执行步骤的顺序，或者基于区分用语中记载的数字不同，也不意味着对应的物质的种类就一定相异。下面，参照概略性图示的附图说明本专利技术的实施例。附图中，例如，根据制作技术及/或公差(tolerance)而能够预想到图示的形状的变形。因此，本专利技术思想的实施例不可只解释为受限于本说明书中图示区域的特定形状。例如，应包括制作上导致的形状变化。并且，为了说明的便利及明确性，可能会夸张地图示附图中的各层的厚度或大小。相同的符号表示相同的要素。本文中提及的等离子可以根据直流等离子(directplasma)方式或远程等离子(remoteplasma)方式而形成。所述直流等离子方式，包括如下方式：例如，将反应气体、应力调节气体以及或是后处理气体供应到电极和基板之间的处理空间，并且通过施加高频电力，在腔室内部的所述处理空间中，直接形成所述反应气体、应力调节气体以及或是后处理气体的等离子的方式。所述远程等离子方式，包括如下方式：例如，使所述反应气体、应力调节气体以及或是后处理气体的等离子在远程等离子发生器中活性化，使其流入腔室内部的方式。同直流等离子相比，其具有电极等腔室内部部件损伤少，并且可以消减颗粒化发生的优点。另外，除此之外，本文中提及的等离子可以在基板上配置的淋浴喷头内中形成。此时，等离子状态的物质，例如，可以通过淋浴喷头上形成的喷洒孔，供应于基板上的处理空间。图1是图示本专利技术的一实施例的氮化膜的制作方法中原子层沉积法的单位周期的顺序图。参照图1，根据本专利技术的一实施例的氮化膜的制造方法，是执行至少一次以上包括第一步骤(S110)、第二步骤(S120)、第三步骤(S130)、第四步骤(S140)、第五步骤(S150)及第六步骤(S160)的单元循环过程(S100)的形成氮化膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化膜的制造方法，执行含有氮成分(N)及氢成分(H)的反应气体连续一直供应的单位循环过程至少一次以上，其特征在于，所述单位循环过程，包括：第一步骤，向基板上供应源气体使至少所述源气体的一部分吸附在所述基板上；第二步骤，向所述基板上供应第1净化气体；第三步骤，将供应到所述基板上的所述反应气体以等离子状态供应到所述基板上，并且在所述基板上形成单位沉积膜；第四步骤，向所述基板上供应第2净化气体；第五步骤，为了将存在于所述单位沉积膜上的不纯物去除，将含有氮气(N2)的后处理气体以等离子的状态供应；及第六步骤，向所述基板上供应第3净化气体。

【技术特征摘要】
2015.09.21 KR 10-2015-01331441.一种氮化膜的制造方法，执行含有氮成分(N)及氢成分(H)的反应气体连续一直供应的单位循环过程至少一次以上，其特征在于，所述单位循环过程，包括：第一步骤，向基板上供应源气体使至少所述源气体的一部分吸附在所述基板上；第二步骤，向所述基板上供应第1净化气体；第三步骤，将供应到所述基板上的所述反应气体以等离子状态供应到所述基板上，并且在所述基板上形成单位沉积膜；第四步骤，向所述基板上供应第2净化气体；第五步骤，为了将存在于所述单位沉积膜上的不纯物去除，将含有氮气(N2)的后处理气体以等离子的状态供应；及第六步骤，向所述基板上供应第3净化气体。2.根据权利要求1所述的氮化膜的制造方法，其特征在于，含有所述氮成分(N)和氢成分(H)的反应气体包括氨(NH3)。3.根据权利要求1所述的氮化膜的制造方法，其特征在于，所述反应气体是还包括氮气(N2)的第1合气体，将所述第三步骤中供应的所述第一混合气体以等离子的状态供应至所述基板，使在所述基板上形成所述单位沉积膜。4.根据权利要求3所述的氮化膜的制造方法，其特征在于，所述氮化膜的所需的压缩应力越大，则需加大所述第三步骤中所述氮气(N2)的相对量。5.根据权利要求1所述的氮化膜的制造方法，其特征在于，所述后处理气体是氮气(N2)或者由氮气(N2)和氩气(Ar)构成的第2混合气体。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：柳东浩，金颍俊，金盈孝，
申请(专利权)人：圆益IPS股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR