[发明专利]制作半导体装置的方法及形成介电层的方法

说明书

一种制作半导体装置的方法及形成介电层的方法。制作半导体装置的方法包括：在衬底上形成具有高度差的结构；以及使用原子层沉积方法在所述结构上形成介电层结构。形成所述介电层结构包括在具有所述高度差的所述结构上形成包含氮化硅的第一介电层。形成所述第一介电层包括将包含五氯二硅烷或二异丙胺五氯二硅烷作为硅前体的第一气体以及包含氮成分的第二气体馈送到包括所述衬底的腔室中，使得在具有所述高度差的所述结构上在原位形成所述第一介电层。

技术领域

本发明示例性实施例涉及一种制作半导体装置的方法及形成介电层的方法。本发明示例性实施例涉及在衬底上形成薄膜以具有台阶覆盖(step coverage)。

背景技术

随着半导体装置的集成密度增大，制作半导体装置变得越来越困难，且特别是在衬底上形成在制作半导体装置时所使用的薄膜(例如(举例来说)，氮化硅层)以具有台阶覆盖变得越来越困难。

在使用例如双叔丁基胺硅烷(bis(tertiary-butylamine)silane，BTBAS)等有机硅前体通过原子层沉积(atomic layer deposition，ALD)形成氮化硅层的情形中，可提供改善的台阶覆盖，但氮化硅层的品质可能因有机硅前体中所包含的碳(C)成分及氮(N)成分而劣化。

发明内容

本发明实施例涉及一种制作半导体装置的方法，所述方法包括在衬底上形成具有高度差的结构以及使用原子层沉积(ALD)方法在所述结构上形成介电层结构。形成所述介电层结构包括在具有所述高度差的所述结构上形成包含氮化硅的第一介电层。形成所述第一介电层包括将包含五氯二硅烷(pentachlorodisilane，PCDS)或二异丙胺五氯二硅烷(diisopropylamine pentachlorodisilane，DPDC)作为硅前体的第一气体以及包含氮成分的第二气体馈送到包括所述衬底的腔室中，使得在具有所述高度差的所述结构上在原位(in-situ)形成所述第一介电层。

本发明实施例还涉及一种制作半导体装置的方法，所述方法包括在衬底上形成结构；以及使用原子层沉积(ALD)方法在腔室内在所述结构上形成氮化硅层。形成所述氮化硅层可包括将包含五氯二硅烷(PCDS)及二异丙基胺基五氯二硅烷(DPDC)中的一个作为硅前体的第一气体馈送到所述腔室中，通过将第一吹洗气体馈送到所述腔室中来吹洗所述第一气体的未反应部分，将包含氮气的第二气体馈送到所述腔室中，并通过将第二吹洗气体馈送到所述腔室中来吹洗所述第二气体的未反应部分。

本发明实施例还涉及通过原子层沉积在靶物体上形成介电层的方法，所述靶物体包括至少一个具有侧壁的结构特征，所述方法包括：将包含五氯二硅烷(PCDS)或二异丙胺五氯二硅烷(DPDC)的第一气体馈送到包括所述靶物体的腔室中，以在所述靶物体上形成具有原子层厚度的硅前体层；将第一吹洗气体馈送到所述腔室中以从所述腔室吹洗掉所述第一气体的未反应的或未吸附的部分；将第二气体馈送到所述腔室中，所述第二气体为氮气或含有氮化合物的气体，使得所述第二气体与所述硅前体反应以在所述靶物体上形成具有原子层厚度的氮化硅层；将第二吹洗气体馈送到所述腔室中以从所述腔室吹洗掉所述第二气体的未反应的或未吸附的部分；以及重复地馈送所述第一气体、馈送所述第一吹洗气体、馈送所述第二气体及馈送所述第二吹洗气体，以将所述介电层形成为包括厚度大于原子层厚度的氮化硅层。

附图说明

通过参照附图详细阐述示例性实施例，各种特征对所属领域中的技术人员来说将变得显而易见，在附图中：

图1示出根据示例性实施例的氮化硅层的形成的时序图。

图2示出用于解释根据示例性实施例的氮化硅层的形成的实验例的图表。

图3至图5示出根据示例性实施例的制作半导体装置的方法的各个阶段的示意图。

图6至图8示出根据示例性实施例的制作半导体装置的方法的各个阶段的示意图。