JP7121237B2 - 閾値シフトの低減のためのシリコン窒化プロセス - Google Patents
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Description
Claims (16)
- 方法であって、
半導体デバイスの基板を提供することであって、前記基板が半導体材料を含む、前記提供することと、
FETのための領域において前記基板の上に窒素リッチシリコン窒化物層を形成することと、
前記窒素リッチシリコン窒化物層の上にシリコン窒化物層を形成することと、
前記シリコン窒化物層の上に前記FETのゲートを形成することと、
を含み、
前記窒素リッチシリコン窒化物層が、ジクロロシランとアンモニアとを用いて第1のLPCVDチャンバにおいて低圧化学気相成長(LPCVD)プロセスにより形成される、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記シリコン窒化物層を形成することが、実質的に酸化反応物がない雰囲気で実施される、方法。 - 請求項2に記載の方法であって、
前記窒素リッチシリコン窒化物層の形成の間に、前記アンモニアが前記ジクロロシランの流量の6~12倍の流量で前記第1のLPCVDチャンバ内に流される、方法。 - 請求項2に記載の方法であって、
前記第1のLPCVDチャンバにおける前記基板の温度が、前記窒素リッチシリコン窒化物層の形成の間に600℃~740℃である、方法。 - 請求項2に記載の方法であって、
前記窒素リッチシリコン窒化物層の上にシリコン窒化物層を形成することが、前記窒素リッチシリコン窒化物層上にシリコンリッチシリコン窒化物層を形成することを含む、方法。 - 請求項5に記載の方法であって、
前記シリコンリッチシリコン窒化物層が、ジクロロシランとアンモニアとを用いて第2のLPCVDチャンバにおいてLPCVDプロセスにより形成される、方法。 - 請求項6に記載の方法であって、
前記第2のLPCVDチャンバが前記第1のLPCVDチャンバである、方法。 - 請求項6に記載の方法であって、
前記アンモニアが、前記シリコンリッチシリコン窒化物層の形成の間に前記ジクロロシランの流量の3~6倍の流量で前記第2のLPCVDチャンバ内に流される、方法。 - 請求項6に記載の方法であって、
前記第2のLPCVDチャンバにおける前記基板の温度が、前記シリコンリッチシリコン窒化物層の形成の間に780℃~900℃である、方法。 - 請求項5に記載の方法であって、
前記シリコンリッチシリコン窒化物層の厚みが5ナノメートル~20ナノメートルである、方法。 - 請求項10に記載の方法であって、
前記シリコンリッチシリコン窒化物層が化学量論のシリコン窒化物材料の屈折率より0.025~0.040大きい屈折率を有し、前記屈折率が630ナノメートル~635ナノメートルの波長で判定される、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記窒素リッチシリコン窒化物層の厚みが5ナノメートル~20ナノメートルである、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記窒素リッチシリコン窒化物層が化学量論のシリコン窒化物材料の屈折率より0.015~0.030小さい屈折率を有し、前記屈折率が630ナノメートル~635ナノメートルの波長で判定される、方法。 - 方法であって、
半導体デバイスの基板を提供することであって、前記基板が半導体材料を含む、前記提供することと、
FETのための領域において前記基板の上に窒素リッチシリコン窒化物層を形成することと、
前記窒素リッチシリコン窒化物層の上にシリコン窒化物層を形成することと、
前記シリコン窒化物層の上に前記FETのゲートを形成することと、
を含み、
前記窒素リッチシリコン窒化物層の上にシリコン窒化物層を形成することが、前記窒素リッチシリコン窒化物層上に化学量論のシリコン窒化物層を形成することを含み、前記化学量論のシリコン窒化物層が約0.75のシリコン対窒素原子比を有する、方法。 - 方法であって、
半導体デバイスの基板を提供することであって、前記基板が半導体材料を含む、前記提供することと、
FETのための領域において前記基板の上に窒素リッチシリコン窒化物層を形成することと、
前記窒素リッチシリコン窒化物層の上にシリコン窒化物層を形成することと、
前記シリコン窒化物層の上に前記FETのゲートを形成することと、
を含み、
前記窒素リッチシリコン窒化物層が、テトラクロロシランとアンモニアとを用いて原子層堆積(ALD)チャンバにおいてALDプロセスにより形成される、方法。 - 請求項15に記載の方法であって、
前記ALDプロセスが、
前記基板を前記ALDチャンバにおいて約375℃の温度まで加熱することと、
前記基板が約375℃の前記温度である間に、約170ミリトールの圧力を提供するために前記テトラクロロシランを前記ALDチャンバに流すことと、
続いて、前記ALDチャンバへの前記テトラクロロシランを中断することと、
続いて、前記基板を前記ALDチャンバにおいて約550℃の温度まで加熱することと、
前記基板が約550℃の前記温度である間に、約300ミリトールの圧力を提供するために前記アンモニアを前記ALDチャンバに流すことと、
続いて、前記ALDチャンバへの前記アンモニアを中断することと、
を含む、方法。
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