[发明专利]一种低应力氮化硅薄膜的形成方法

摘要

本发明涉及一种低应力氮化硅薄膜的形成方法。本发明先利用等离子体增强化学气相方法(PECVD)淀积氮化硅；再利用紫外光照射(UV cure)去除氮化硅薄膜中的氢(H)，形成新的高拉应力的Si-N键，产生高拉应力膜；接着利用传统的PECVD方法淀积剩余氮化硅薄膜，且不作紫外光照射处理，形成压应力膜；并利用此两种应力膜的相互抵消，制作低应力氮化硅薄膜。本发明的方法克服了现有技术中所存在的缺陷，通过性质相近、但是应力相反的普通薄膜的简单叠加，改善原先陡峭的应力梯度，从而有效地控制所述氮化硅薄膜的应力，制备出内应力较低的低应力氮化硅薄膜，不仅提高了薄膜的工作性能，而且不需要额外沉积应力缓冲膜，降低了原料成本，提高了半导体器件的稳定性。

主权项

一种低应力氮化硅薄膜的形成方法，包括以下步骤：（1）提供半导体衬底；（2）采用等离子体增强化学气相沉积方法，在沉积腔中通入反应气体SiH₄和NH₃，在所述半导体衬底上沉积一层具有压应力的第一氮化硅薄膜；（3）在所述第一氮化硅薄膜沉积完成后，将所述半导体衬底移至紫外光照射装置的腔体中，对所述第一氮化硅薄膜进行紫外光照射，将所述第一氮化硅薄膜转变为具有高拉应力的氮化硅薄膜；（4）采用等离子体增强化学气相沉积方法，继续在沉积腔中通入SiH₄和NH₃反应气体，在所述第一氮化硅薄膜上沉积一层具有压应力的第二氮化硅薄膜，形成复合的双层膜结构。