The invention provides a preparation method of silicon nitride thin film, the preparation method comprises the following steps: Step 1) depositing silicon nitride thin film on the surface of substrate by chemical vapor deposition; and step 2) treating the surface of silicon nitride thin film by means of isoionic surface treatment, wherein the ion used for plasma surface treatment includes nitrogen ion, The steps 1) and 2) are alternately carried out in a range of 2 to 5 times to obtain a silicon nitride film including a stack of multilayer silicon nitride sub films. The invention divides the silicon nitride film to be deposited into several layers of silicon nitride sub films, and conducts layered deposition. Through the superposition of contact interfaces, the original growth structure is disrupted to inhibit the formation of pinhole defects. After each layer of silicon nitride sub film is deposited, the plasma surface treatment is carried out on it, and the original growth structure is disturbed again, which can further inhibit the formation of pinhole defects.
【技术实现步骤摘要】
氮化硅薄膜的制备方法
本专利技术属于半导体制造领域,特别是涉及一种氮化硅薄膜的制备方法。
技术介绍
在半导体器件制备过程中,通常需要在晶片上形成各种各样的薄膜,其中,最常见的一种薄膜为氮化硅(SiNx)层。氮化硅层通常采用化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition,简称CVD)的方式形成。CVD沉积工艺是采用Plasma(电浆-等离子电子云)解离气体并在Substrate(通常是硅片)上沉积薄膜,常用的一种CVD设备结构如图1所示。采用CVD工艺沉积的氮化硅薄膜具有高介电常数、高绝缘强度、漏电低、等优良的物理性能。在现有技术的半导体器件中,氮化硅层有各种用途,如用做扩散阻挡层、钝化层、ONO结构中的存储层等。氮化硅薄膜抗钠、耐水汽能力强,钠和水汽在氮化硅中的扩散速率都非常慢,且钠和水汽难以溶入其中,耐酸、耐碱特性强,在较低温度与多数酸碱不发生化学反应,具有良好的化学稳定性能。氮化硅薄膜还具有优良的机械性能,薄膜硬度大、耐磨耐划、致密性好、针孔少,在新兴的微机械加工工艺中的应用越来越广。随着氮化硅应用范围越来越广泛,对其性能要求越来越高,对于MEMS产品,通常与环境直接接触,包括空气、水和酸碱性液体。为保证其工作稳定性,通常需要设计各严苛的使用条件范围。作为护层,需要保护下层器件不受侵蚀。现有的氮化硅薄膜的制备工艺通常是采用一次沉积形成,如图2所示,于基底101上通过一次沉积形成所需厚度的氮化硅薄膜102。这种一次沉积形成的氮化硅薄膜通常会存在一定数量针孔(pinhole)的,虽然厚度加厚可以 ...
【技术保护点】
1.一种氮化硅薄膜的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括交替进行如下步骤:/n步骤1),采用化学气相沉积法于基底表面沉积氮化硅子薄膜;/n步骤2),对所述氮化硅子薄膜的表面进行等离子体表面处理,所述等离子体表面处理采用的离子包含氮离子。/n
【技术特征摘要】
1.一种氮化硅薄膜的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括交替进行如下步骤:
步骤1),采用化学气相沉积法于基底表面沉积氮化硅子薄膜;
步骤2),对所述氮化硅子薄膜的表面进行等离子体表面处理,所述等离子体表面处理采用的离子包含氮离子。
2.根据权利要求1所述的氮化硅薄膜的制备方法,其特征在于:交替进行所述步骤1)及所述步骤2)的次数范围介于2~5次,以获得包含多层氮化硅子薄膜堆叠的氮化硅薄膜。
3.根据权利要求2所述的氮化硅薄膜的制备方法,其特征在于:交替进行所述步骤1)及所述步骤2)的次数为4次。
4.根据权利要求1所述的氮化硅薄膜的制备方法,其特征在于:依据所需沉积的氮化硅薄膜的总厚度,将所述氮化硅薄膜分成若干层循环沉积的氮化硅子薄膜,以确定每层氮化硅子薄膜的沉积厚度。
5.根据权利要求4所述的氮化硅薄膜的制备方法,其特征在于:设定所需沉积的氮化硅薄膜的总厚度范围介于100nm~200nm之间,将所述氮化硅薄膜分成2~5层循环沉积的氮化硅子薄膜,每层氮化硅子薄膜的沉积厚度范围介于20nm~100n...
【专利技术属性】
技术研发人员:尹勇,
申请(专利权)人:上海新微技术研发中心有限公司,
类型:发明
国别省市:上海;31
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