[发明专利]形成氧化硅和氮化硅复合薄膜的方法

说明书

本发明提供一种形成氧化硅和氮化硅复合薄膜的方法，包括步骤：S1：提供P反应腔室，维持在预设温度；S2：通入氟化氮气体和氩气，解离成氟离子后通入反应腔室，形成氟化铝保护层；S3：通入惰性气体进行吹扫后，通入含硅气体和氨气，于上极板表面形成氮氧化硅薄膜；S4：将生长基底放入反应腔室内，于生长基底表面沉积氧化硅层；S5：通入惰性气体并同时对反应腔室进行抽气，以对反应腔室内部进行清洁，于生长基底表面沉积氮化硅层；S6：通入氨气，进行氨气处理，以使氨气与反应腔室内残留的含硅气体充分发生反应生成氮化硅膜，最终于生长基底上形成氧化硅和氮化硅复合薄膜。采用本发明，可以显著提高薄膜生长效率和良率，提高设备产出率。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种形成氧化硅和氮化硅复合薄膜的方法。

背景技术

氧化硅与氮化硅复合薄膜是半导体器件制造中的常用薄膜，例如在将氮化硅层作为刻蚀阻挡层时，通常会先沉积氧化硅层再形成氮化硅层，以通过氧化硅层增强粘附性及缓解氮化硅层与衬底的层间应力。

现有技术中，在需要沉积氧化硅与氮化硅复合薄膜时，通常是先单独沉积氧化硅层，之后对腔体进行清洁或更换其他腔体继续沉积氮化硅层，以避免在同一腔体中连续沉积这两种膜层造成的颗粒污染。

具体地，现有技术中沉积氧化硅与氮化硅复合薄膜的常用方法如下：

1.沉积氧化硅层，该过程为：提供真空腔体，使腔体内保持在预设温度，然后通入氟化氮气体和氩气，以对腔体内部进行清洁，同时在腔体内部的上极板表面形成氟化铝层，以提高腔体对杂质的吸附能力；之后将生长基底放入腔体内，向腔体内通入含硅气体和笑气，以于生长基底表面沉积氧化硅层；

2.在氧化硅层上沉积氮化硅层，该过程为：提供真空腔体(可以和沉积氧化硅层是同一个真空腔体或不同的真空腔体)，使腔体内保持在预设温度，然后通入氟化氮气体和氩气，以对腔体内部进行清洁，同时在腔体内部的上极板表面形成氟化铝层，该步骤同样是为了提高腔体对杂质的吸附能力；之后将形成有氧化硅层的生长基底放入腔体内，向腔体内通入含硅气体和氨气，以于氧化硅层的表面沉积氮化硅层而形成复合薄膜，之后从反应腔室内取出生长基底。

可以看到，采用现有方法沉积氧化硅和氮化硅复合薄膜的流程比较复杂，这会导致设备产出率下降，生产成本上升。同时，采用现有方法沉积氧化硅和氮化硅复合薄膜的叠层时，产生的颗粒污染仍然比较严重。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种形成氧化硅和氮化硅复合薄膜的方法，用于解决采用现有方法沉积氧化硅和氮化硅复合薄膜的流程比较复杂，导致设备产出率下降，生产成本上升，且在沉积氧化硅和氮化硅复合薄膜的叠层时，颗粒污染比较严重等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种形成氧化硅和氮化硅复合薄膜的方法，包括步骤：

S1：提供PECVD真空反应腔室，使反应腔室内的温度维持在预设温度；

S2：通入氟化氮气体和氩气，在反应腔室外部解离成氟离子后通入反应腔室，使反应腔室维持预设温度和预设压强的情况下，对反应腔室内部进行清洁以去除杂质颗粒，并于反应腔室的上极板表面形成氟化铝保护层；

S3：向反应腔室内通入惰性气体进行吹扫后，以1:1的比例通入预设时长的含硅气体和氨气，反应腔室内维持预设温度和预设压强，在预设射频功率下，在反应腔室内表面形成预设厚度的氮氧化硅薄膜；

S4：将生长基底放入反应腔室内，向反应腔室内通入含硅气体和笑气，使反应腔室维持预设温度和预设压强，以于生长基底表面沉积氧化硅层；

S5：向反应腔室内通入惰性气体并同时对反应腔室进行抽气，以对反应腔室内部进行清洁，之后向反应腔室内通入含硅气体和氨气，并使反应腔室维持在预设压强，以于形成有氧化硅层的生长基底表面沉积氮化硅层；