[发明专利]一种三层氮化硅薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种三层氮化硅薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）准备材料：准备半导体衬底；

（2）制备第一层薄膜：将所述的半导体衬底放入沉积设备中，在所述沉积设备的沉积腔中通入反应气体SiH₄和NH₃并通过设置第一沉积条件，所述第一沉积条件中的沉积温度均匀降低，在所述半导体衬底上沉积第一层氮化硅薄膜；

（3）制备第二层薄膜：在步骤（2）结束后继续在所述沉积腔中通入反应气体SiH₄和NH₃，设置第二沉积条件，所述第二沉积条件中的沉积温度均匀降低，在所述第一层氮化硅薄膜的外表面形成第二层氮化硅薄膜；

（4）制备第三层薄膜：在步骤（3）结束后继续在所述沉积腔中通入反应气体SiH₄和NH₃，设置第三沉积条件，所述第三沉积条件中的沉积温度均匀降低，在所述第二层氮化硅薄膜的外表面形成第三层氮化硅薄膜，最终形成三层氮化硅薄膜结构；

所述第一沉积条件中的沉积温度、所述第二沉积条件中的沉积温度、所述第三沉积条件中的沉积温度降低的速率相同；所述第一沉积条件中最终的沉积温度为所述第二沉积条件中初始的沉积温度，所述第二沉积条件中最终的沉积温度为所述第三沉积条件中初始的沉积温度；

所述第一沉积条件中的沉积温度高于所述第二沉积条件中的沉积温度，所述第二沉积条件中的沉积温度高于所述第三沉积条件中的沉积温度；所述第一沉积条件中的电源功率低于所述第二沉积条件中的电源功率，所述第二沉积条件中的电源功率低于所述第三沉积条件中的电源功率。

2.根据权利要求1所述的一种三层氮化硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述第一沉积条件中的沉积温度从480~500℃开始降温。

3.根据权利要求1所述的一种三层氮化硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述第一沉积条件中使用的电源功率为5000~6500W，所述第二沉积条件中使用的电源功率为6500~7000W，所述第三沉积条件中使用的电源功率为7500~8000W。

4.根据权利要求1所述的一种三层氮化硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述第一沉积条件中的沉积时间为110~150s，所述第二沉积条件中的沉积时间为70~120s，所述第三沉积条件中的沉积时间为170~220s。

5.根据权利要求1所述的一种三层氮化硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述第一沉积条件中NH₃与SiH₄的气体流量比小于所述第二沉积条件中NH₃与SiH₄的气体流量比，所述第二沉积条件中NH₃与SiH₄的气体流量比小于所述第三沉积条件中NH₃与SiH₄的气体流量比。

6.根据权利要求5所述的一种三层氮化硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述第一沉积条件中NH₃与SiH₄的气体流量比为4~5，所述第二沉积条件中NH₃与SiH₄的气体流量比为6.5~7.5，所述第三沉积条件中NH₃与SiH₄的气体流量比为8.5~9.5。

7.根据权利要求1所述的一种三层氮化硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法中沉积氮化硅时的压强为1500~2000mTorr。

8.根据权利要求1所述的一种三层氮化硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法中沉积氮化硅时的电源开关比为1/7~1/10。