TWI326897B - Method for manufacturing semiconductor devices - Google Patents

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TWI326897B
TWI326897B TW095109279A TW95109279A TWI326897B TW I326897 B TWI326897 B TW I326897B TW 095109279 A TW095109279 A TW 095109279A TW 95109279 A TW95109279 A TW 95109279A TW I326897 B TWI326897 B TW I326897B
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layer
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Cory Wajda
Masanobu Igeta
Gerrit J Leusink
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Tokyo Electron Ltd
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Description

1326897 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 大體而言’本發明係關於適用於製造電子裝置之方法及 統，以及用於電子裝置之材料。 ’、 【先前技術】 無。 【發明内容】 • 大體而言，本發明係關於在基板上備製高介電係數介電層用 之界面層。將基板之一表面暴露於氧自由基以形成氧化膜，該 自由基係由紫外光引發第一處理氣體之解離所形成，而該第— . 理氣f至少^含具有氧之一分子成分。將氧化膜暴露於氮自由義 ^ 以將氧化膜氮化而形成界面層，該氮自由基係由電漿引發第二二 ；理氣體之解離所形成，而該第七處理氣體至少包含具有氮之一= 子成分。在該界面層上形成高介電係數介電層。 刀 【實施方式】 ITV〇2氧化 現參，關，® i顯示在基板上形成氧氮化層之處理系統。 :及包ί矽基板，而氧氮化物層可包含藉岐板之氧 面戍氧化狩Hi切層。基板表面可為絲面、氧化物表 艾ί;及氮化系統2G ’用以將含氮之分子成分通 於、二L r氧化系統10及氮化系統2°中施行監 二巧即及控制處理中至少一者。雖然在圖丨中 及氮化系統20為分別之模組，但此兩者可包含相 组、、” 根據-實施例，圖二顯示施行氧化處理之處理系統示意圖。 5 1326897 處理糸統101包含·處理室110 ’具有基板支座120，該支架係用 以支撐具有矽(Si)表面之基板125。處理室no更包含：電磁輻射 組件130 ’用以將基板125暴露於電磁輻射。此外，處理系統1〇1 包含：連接至電磁輻射組件130之電源150 ;及連接至基板支座 120之基板溫度控制系統160，該溫度控制系統係用以升高及控制 基板125之溫度。氣體供給系統140係連接至處理室no，係用以 將處理氣體通入至處理室110。例如在氧化處理中，處理氣體可包 含含氧氣體，如〇2、NO、N〇2或Νβ。可以約30 sccm至約5 slm - 之流量通入處理氣體，其包含：30、35、40、45、50、55、60、 65、70、75、80、85、90、100、250、275、300、400、500、600、 700、800、900 或 1〇〇〇 seem、2、3、4 或 5 slm 或其任何組合。此 外(未圖示），可將淨化氣體通入至處理室110。淨氣體可包含惰 性氣體，如氮氣或稀有氣體(即氦、氖、氬、氙、氪）。淨化氣體之 -流量可自約0 slm至約5 slm，其包含：〇、1、2、3、4、5、6、7、 8、9、10、20、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、 、85、90、100、250、275、300、400、500、600、700、800、900 或1000 seem、2、3、4或5 slm或其任何組合。 例如’電磁輻射組件130可包含一紫外(uv)光源。該^源 了為單色或多色。此外，該UV源可用以產生波長足以解離處理 _鲁氣體，如〇2之輻射。在一實施例中，該紫外光具有自約145nm 至約 192mn 之波長，其包含：145、147、15〇、155、171、172、 ^73、175、180、185、190及192nm等相稱於受解離分子之結合 能的波長。電磁輻射組件130可在約5mW/cm2至約5〇mw/cm2 之功率下操作’其包含：5、6、7、8、9、10、11、π、15、Π、 7 ^ ' 3〇 ' 4〇、5〇mW/Cm2或其任何組合。電磁輕射組件130 可包含一、二、二'四或更多之輻射源。該輻射源可包含燈或雷 射或其組合。 仍參照圖2,處理系統1〇1可用以處理2〇〇_基板、3〇〇_ 基板，或更大尺寸之基板。事實上，熟知本技藝者應注意：應考 6 f 制處理任何尺寸之基板、晶®4LCDs。因此，即 不限係以處理半導體基板之方式來作相關敘述，但本發明並 % =參照圖2 ’處理系統1〇1包含：連接至基板支座12〇之基板 二制系統160 ’其用以升高及控制基板125之溫度。基板溫度 系統160包含溫度控制元件，如加熱系統，可包含電阻式加 二或ί熱式加熱7冷卻器。此外，基板溫度控制系統160可包含 ^部系統’該冷卻系統包含一再循環冷卻流，自基板支座12〇 =熱並將熱傳遞至熱交換系統(未圖示），或#加熱時自熱交換系 ，熱。且’基板溫度控制系統16〇可包含設置於處理室no 之腔室壁中之溫度控制元件，及其他處理系統101内之任何苴他 元件。 ’、 為改善基板125及基板支座120間之熱傳，基板支座12〇可 包含一機械式夾具系統或一電子式夾具系統，如靜電夹具系統， 以將基板125固定於基板支座12〇之上表面。又，基板支座12〇 ^可包含一基板背側氣體輸送系統，用以將氣體通入基板125之 背侧以改善基板125及基板支座12〇間之氣隙熱傳導。當吾人需 在經升高或降低之溫度下來控制基板溫度時，可使用此類之系 統。例如，基板为側氣體系統可包含兩區域氣體分配系統，其中 在基板125之中央與邊緣間氦之氣隙壓力可獨立變化。 此外，處理室110更經由管道138而連接至包含真空泵浦系 統134及閥136之壓力控制系統132，其中壓力控制系統134係用 以可控制性地將處理室110抽真空至適於在基板125上形成薄膜 且適於使用第一及第二處理材料之壓力。 真空泵浦系統134可包含一抽取速度能上至約每秒5〇〇〇升(或 更大)之渦輪分子泵浦(ΤΜΡ) ’而閥136可包含用以調節腔室壓力 之閘閥。在習知之電漿處理襞置中，通常使用每秒約5〇〇至約3〇〇〇 升之ΤΜΡ。此外，可將監控腔室壓力之裝置(未圖示)連接至處理 室110。例如，該壓力測量裝置可為由MKS儀器公司(And〇ver，麻 97 Ί)所販售之型號為628B Baratron之絕對電容壓力計。 此外，處理系統1〇1包含控制器17〇，其連接至處理室U〇、 〇ϋ20、電磁輕射組件130、電源150及基板溫度控制系統 者^此外，控制器170可連接至一或多個額外之控制器/ 巧不），且控㈣17〇可自額外之控制器/電腦 及/ 或組態資訊。 在圖2中顯示單一之處理元件(11〇、12〇、13〇、15〇、16〇及 im二ί5並非本發明所必需。除了獨立之處理元件外，處理系統 + 3任何數目之處理元件，而該些處理元件可具有任何數目 之與其相關的控制器。 控制器I70可配置有任何數目之處理元件(110、120、130、150 5 3 ΐ控制器170可收集、提供、處理、儲存及顯示來自處 =之賢料。控制器可包含數個應用程度，以控制一或多 it元件。Γ如，控制器170可包含圖型化使用者介面_)元 控於仙之使使用者關監控及/或 17G包含：微處理11、記紐及數位輸入 m 、、〜數位輸入輸出接口能夠產生控制電壓，此控制電壓 和活化處理系統1〇1之輸入訊號’而且可監測來白 ίίΠ，出訊號。例如’儲存於記憶體中的程式可用以 ί據2處來活化前述處理系統101之元件的輸入以施行處 。處理糸，控制器17〇之—例為自德州奥斯、;了之朗公司(⑽ corporation，Austin，Texas)所生產的 DELLPRECISI〇n WORKSTATION 610™。 理李it 設置在處理系統101之附近，或其可設置在處 理糸統101之退螭。例如，控制器17〇可使用直接連結、 際網路及無線連結中之至少一種來與處理系統101交換資 如’控制器170可連接至客戶端(即’裝置製造者)之内部網 ，或例如，其可連接至供應商端之内部網路(即，機台製造者）。 UJ0897 此外例如，控制p 17Π 控制器、飼服器i)可使用際網路。而且，另一台電腦(即， 網路或網際網路控制器170以藉由直接連結、内部 音：和制) 一種來交換資料。熟知本技藝者應注 ^ 可藉由無線網路來與處理系統101交換資料。 或者ϋ ^可包含介於約G°c至約_°c間之基板溫度。 ίί下f板1可介於約2GG°C至約7〇〇°C。因此，可在下列之 m ： 200'225 ' 250'275 ' 300'325 '350' 375 ^ iM onn。广·+〇、550、600、650、700、750、800、850、900、950 或1000 °C，或其任何組合。 例如’可將處理冑11〇中之麗力維持在約⑺邊汀至約 30000 ,订。或者’可將虔力維持在約2〇mT〇rr至約刚On·。更或 ，可將壓力維持在約5G hiTgit至約5GG mTorr。因此，可在約1 mTorr至約30000 mT〇rr之屢力下施行氧化其包含]、23、*、 5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、1〇〇、 250、500、750、1〇〇〇、10_、2〇〇〇〇、或 3〇〇〇〇 mT〇n>，或立任 何組合。 /' 之速率來旋轉，其包含：1、2、3、4、5、6、7、8、9 12、Π、14、1 ς、1 A、1 7、1 c、1 〇、ΟΛ、ΟΛ 仏 ,圖3係根據本發明之另一實施例之處理系統之示意圖。處理 糸統^00包含：處理室210，其中具有基板支座22〇，而基板支座 220設置有用以升高基板225之溫度的加熱器224，其可為電阻式 加，器。或者，加熱器224可為燈式加熱器或任何其他型式之加 熱态。又，處理室210包含：連接至處理室21〇之底部且連接至 真空泵浦234之排氣管線238。基板支座220可藉著驅動機構(未 圖示)來旋轉。基板可在基板表面之平面上_ 10、11 或任何其組合 13、14、15、16、17、18、19、20、30、40、50 或 60 rpm 處理室210包含基板225上之一處理空間245。處理室21〇 之内表面包含由石英所製成之内襯墊212，以抑制待處理之基板 225受到金屬污染。 土 9 1326897 广處理室210包含：具有位於排氣管線238之對面之噴嘴242 的氣體管線240 ’用以使處理氣體流過基板225上方。在處理办間 245中處理氣體以層流方式越過基板奶，且由排氣管線挪^ 理室210受到排放。遠端電漿源252與氣體入口 25〇相 在基板225之上游遠端產生電漿。 ，在例中，可將基板225暴露於來自於紫外光源230之紫外 光紫外光源230經由石英窗232將光發射進入噴嘴242盘芙搞 225間之處理空間245。或者，紫外光源23〇及石英窗23/可·^蓋 整個基板225。 =參照圖3 ’控制器270包含：微處理器、記憶體及數位輸入 輸出接口。該數位輸入輸出接口能夠產生控制電壓，此控制電壓 J但足以溝通和活化處理系統綱之輸入訊號，而且可監測來自 處理糸統200之輸出訊號。且，控制器27〇 =4、加熱器224、紫外光源2黯遠端電漿源二$ 者父換資訊。控制器270可以UNIX系之工作站來實施。或者， 可以普通途之電腦、數位訊號處理彡統等來實施。 ，在^細吾人希望清理基板表面或自基板表面將原生氧化物 “、、:理理步驟包含濕式化學清理來完成，或 及接績使該基板表面與HF接觸而將一裸石夕表面形成於 ~暴板表面上來完成，或以上述兩者來完成。 基Jί ’將基板125置於_支座120(圖”或220(圖2)上。接 期望/理t，或，中之條件(Μ力、溫度、基板旋轉等)達到 士 於疋，猎由氣體供給系統140或噴嘴242將含氧之分子 七通^處^⑽或210中。將電磁輻射組件13〇或230通 給人^ t理風體形成氧自由基。在圖3之實施例中，可藉由供 子成分至人口 25G以增加氧自由基之數量。當氣體通 漿源252時產生氧自由基，接著將氧自由基通入至處理 乳自由基與基板125之表面結合以氧化絲表面。該表面之 1326897 成分可為Si〇2。 氧化作用可發生約5秒至約 20、25，、35、40、5〇、6〇二:= …如或祝蝴’或其任何組合。5、6、7、8、9、1〇 氧化膜可具有約0.1 nm至約3 nm之厘库甘… 或 3 nm。該氧化膜可 2 ' 2、2·7、2·8、2.9 ^ 0.3 ^ 0, ^ 〇, . 〇ί ： 其他=於口条件或特徵亦可應用至 據以施行： τ之條件可作為上述條件外之其他條件而 ^-v V2 參數 普通 低 高 壓力 0.1 Τ 0.01 τ 20 T 溫度 ----- 700 °C 400 °C j 800°C~~ Ατ_4^ 0 0 l·----- 2 slm 〇2氣體 450 seem 100 seem 2 slm 時間 60 sec 10 sec j 5 min 請於鈔卜抓)絲'__岐級财法在申 之歐洲專利中請案編號㈣53·】之申 明案=所揭4 ’故特將其所有内容包含於此作為參考。 處理本發明之一實施例之電聚處理系統的示意圖，該 1 1生之i ”特徵在於.低電子溫度(低於約 不損宝度(例如〉約1XlGl2/em3)，根據本發明其能夠在 不^ °閘極堆®之情況下對其施行處理。例如，處理系統400 11 1326897 本敍之東京威力_股份有限公⑽販售之 S SPA處理系統。電漿處理系統4〇〇包含：處理室45〇， ^ ΐ於基板458之開口部分451。設置由石英、氧化銘 ^化賴製成之柱形介電質頂板454以罩蓋開σ部分451。氣體 ，給官線47^立於處理室450之上部侧壁中，位於頂板454之下體 f二例中’氣體饋給管線472之數目可為10(僅兩者示於圖4 或，，可使用不同數目之氣體饋給管線472。氣體饋給管線472 可设置於處理室450之周® ’但此並非本發明所必須。可自氣 饋給管線472將處理氣體平均且均勻地供給至處理室45〇中之電 漿區，459。或者，可配置相對於排放端之基板458之上游側上的 饋給官線472，使其作為適合氮化用之遠端即電漿源。 在電漿處理系統450中’經由具有複數個槽口 46〇A的平面天 ，組件460，將微波功率經過頂板454而供給至處理室45〇。槽口 平面天線460可由金屬板所製成，如銅。為了將微波功率供给曰至 槽口平面天線460 ’將波導463設置於頂板454上，自該處、波^導 463連接至微波電源461，以產生具有頻率例如約2 45 GHz之微 波。波導包含：下端連接至槽口平面天線46〇之平面環形波導 463A:連接至環形波導463A之上表面側的環形波導463B ;及連 接至環形波導463B之上表面側的共軸波導變頻器463C。且，矩 开力皮導463D連接至共軸波導變頻器463C之側表面及微波電源 461。 ’、 於環形波導463B之内部以共軸方式設置導電材料之共軸部 分462’俾使共轴部分462之一端連接至槽口平面天線460之上表 面的中央(或近中央)部分，且共軸部分462之另一端連接至環形^ 導463B的上表面，因此形成共軸結構。因此，以俾使環形波導 463B具有共軸波導之功能的方式來建構之。例如，微波功率可介 於約0.5 W/cm2至約4 W/cm2。或者，微波功率可介於約〇 5 w/cm2 至約 3 W/cm2。 此外，在真空處理室450中設置基板支座452，使其與頂板 12 1326897 454面對面以支撐及加熱基板458(例如，晶圓）。基板支座452包 含加熱器457以加熱基板458，其中加熱器457可為電阻式加熱 器。或者，加熱器457可為燈式加熱器或任何其他型式之加熱器。 又，處理室450包含連接至其底部及連接至真空泵浦455之排氣 線 453。 將έ有一刀-3肌刀·<*肌胆艰八王示玩2υ【園1)、處理室 11〇(圖2)、210(圖3)及/或450(圖4)以進行氮化，而該分子成分具 有氣。任何含氮之成分皆適合，例如ν2、、Ν〇、Ν2〇、 任一者單獨使用，或加以組合。一旦將成分通入，含氮成分可藉 由下列方式解離：藉由微波輻射電漿所引發之解離，其係基於由 具有複數個狹缝之平面天線的微波輻射；或藉由腔室内電$所引 發之解離；或者，其可藉著位於基板上游之虹電漿源將处 耦合至含氮成分而產生解離。 任何含氮之成分皆適合，例如凡、N0、n2〇、N〇2任一 獨，用，或加以組合。在-實施例中，在氮化、氧氮化或回 ，體中之分子成分可包含N2，且選祕地 群^ 出之至少-氣體，該族群包含：H2、^、He、Ne、 =其組合。在-實施财，第二處理氣體中 $ # 且選擇性地包含下列族群中所選出之至少j 包含：H2、Ar ' He、Ne、Xe或& ’或任何騎^ Ϊίί^成分可適當地包含〜而幢所引發之^解離而產 度，氧至約-之厚 2.5、2.6、2·7、2.8、2.9、3、3 卜” ”· 2J、2·3、2.4、 4、4.1、4.5 或 5 nm，或其任何纽人· y : 3·4、3.5、3.6、3.8、 至約4%之厚度變動，其包含.〇 α =氮化物膜可具有約0.2。/〇 或 4%。 ^〇‘2、0.3、〇.5、〇.7、〇.9、卜2、3 13 1326897 氮化反應可於約20 °C至約1000 °C之基板溫度下施行，其範 圍包含：20、30、40、50、60、70、80、90、100、125、150、175、 200、225、250、275、300、325、350、375、400、450、500、550、 600、650、700'750、800、850、900、950 或 1000。(：，或其任何 組合。 氮化反應可於約1 mTorr至約30000 mTorr之壓力下施行，其 包含：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、 70、80、90、100、250、500、750、1000、10000、20000 或 30000 mTorr，或其任何組合。 含氮分子成分N2之流量範圍可自約2 seem至約5 slm，而第 二氣體中之含氮分子成分可自約100 seem至約5 slm。上述範圍包 含：2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、35、40、45、50、 55、60、65、70、75、80、85、90、100、250、275、300、400、 500、600、700、800、900 或 l〇〇〇(sccm)、2、3、4 或 5(slm)，或 任何其組合。 可施行氮化反應約5秒至約25分鐘，其範圍包含：5、1〇、 15、20、25、30、35、40、50、60(秒）、2、3、4'5、6、7、8、9、 10、15、20或25(分鐘）’或其任何組合。 氧氮化物膜可具有約20%或更少之氮濃度，其包含：4、6、8、 φ 10、12、14、16、18 及 20%或更少。 氧化電漿可藉由約0.5 W/cm2至約5 W/cm2之微波輸出所產 生，其包含：0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、卜 U、1.3、1.5、1.7、1.9、 2、3、4、或5 W/cm2 ’或其任何組合。 微波輻射可包含微波頻率約300 MHz至約10 GHz，其包含： 300、400、500、600、700、800、900 或 1000(MHz)、1.5、2、3、 4、5、6、7、8、94 10(GHz)。 在此實施例中，電漿可包含低於約3 eV之電子溫度，其包含： 0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1、1.5、2、2.5 或 3 eV，或其任何組合。 電漿可具有約lxl〇U/cm3至約ixl〇i3/cm3或更高之密度，且密度均 1326897 勻度約±3%或更小，其包含：±1、土2及士3〇/〇。 平面天線組件在其表面上可具有一表面積大於基板表面之表 面積，膜係沈積至該基板上。 電漿室可具有石英作為襯裡以防止金屬污染。 可將具有孔口之水平板(未圖示)設置於頂板454及基板458 β 減4到達基板之氮自由基的量。該水平板可由石英、氧化 =氮化喊其他材料所製成。設計水平板中之孔口圖樣， 供基板一均勻的自由基暴露環境。 合適之氧氮化物膜可具有通式si〇N。 輸出ΪΪ照制器4"包含：微處理器、記憶體及數位輸入 不作足以、^Ϊ輸人輸出接口能誠生控㈣壓，此控制電壓 處理系統_之輸人訊號，而且可監測 室450、455 之輸出訊號。且，控制器4"連接至處理 資訊。錯存L己憶體〇中的及微波電源461，並與上述者交換 制前述電裝處理處f來控 作站。或者，可以普朝途之電腦、數位訊號處^ 網際在電聚處理系統400之附近’或其可藉由 電聚處理系統彻之遠端。因此，控制器I?? 之内部網路，或1可連接工連接至各戶知(即’裝置製造者） 者）。而且，另腦m商端之内部網路(即，機台製造 以藉由直接連结、口内器、飼服器等)可使用控制器4" 數：相對於前述之該些參數，下列為SPA氮化參 15 1326897
SPAN 參數 普通 低 高 壓力 50 mT 10 mT 10 T 溫度 400 °C 25 °C 800 °c Ar氣體 1 slm 100 seem 5 slm N2氣體 40 seem 5 seem ———— 1 slm 時間 20 sec 5 sec 5 min 在申凊於2002年1月22日之歐洲專利申請案編號EP 1361605 A1之申請案中對於包含槽口平面天線電漿源之其他合適之電漿 處理系統，以及對於使用該系統之方法有所闡述，特將其所有内 容包含於此作為參考。 除了使用圖4之設備而施行SPA氮化反應外，或使用圖4之 設備而施行SPA氮化反應後，可施行RpN氮化反應。可將氧化膜 (或乳氣化物膜)暴露於氮自由基中，該氮自由基係由上游電漿引發 上游處理氣體解離所形成，而該上游處理氣體包含且右条 分子成分，其中上游電漿引發之解離包含使用電漿，而^漿係藉 由將射頻(RF)功率耦合至上游氣體所產生<»圖3及圖4中顧"R ^ 遠端電毁系統。 #” 圖3中所示之處理系統包含：具有氣體入口 25〇之遠端電毁 源252 ’其適合用以在遠端及基板之上游產生電漿。使遠端電製^ 252中所產生之氮電漿順流越過基板125之表面，而到達排 238及泵浦234。在圖3之處理系統中可使基板旋轉(如環狀箭;頭 示）。在此方式下，氮化反應、氧氮化反應或回火之均勻度^所 善。 文 或者，可將遠端RF電漿源包含於饋給管線472中，使发、备 作為氮化反應之遠端RF電漿源。 /、<於 以下提出可能之RF氮化反應參數： 1326897
RFN 參數 普通 低 —高 壓力 200 mT ------ 10 mT 10 T 溫度 400 °C 25 °C 1000 °c Ar氣體 1 slm 500 seem 10 slm N2氣體 100 seem 10 seem 1 slm 時間 60 sec 5 sec 5 min 高介電係數介雷皙 s:=;、，r二。,_、_、』 數。膜在約2G °c下具有約高於4之介電係 300 ： ： 4 . 5 . 6.7 > 8 . 9 ^ 10 11 12 .f3 ! 式:16 入 17 18、19、2〇、30、50、70、90、100、200 或 300， 或其任何組合。 可藉由-處理來將合叙高介電魏介電卿成於氧氮 膜上i該處理為自下列族群中所選擇出之至少一者，此族群包含： 化學氣相沈積(CVD)、原子層沈積(alD)、有機金屬CVD(M〇c 及物理化學氣相沈積(PVD) ’或其任何組合。 可適當地將該高介電係數介電膜回火及/或氮化。 LP回火 ▲在主要膜層備製好後(如氮化臈或氧氮化膜或高介電係數介電 膜），將其回火。LP(低歷）回火適於進行氧氮化物及/或高介雷丰 介電膜之回火。 LP回火可在約5mTorr至約800ΤΟΠ*之壓力下施行，其包含： 5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、1〇〇、 17 1326897 250、500、750、1000、10000、20000、30000、50000、100000、 200000、400000 或 800000 mTorr，或其任何組合。 LP回火可在約500 °C至約1200 °C之溫度下施行，其包含： 500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、 1100或1200 °C，或其任何組合。 LP回火可在回火氣體包含至少一分子成分且流量介於〇至2〇 slm之情況下施行’而該分子成分包含：氧、氮、、&、He、 Ne、Xe或Kr，或其任何組合。在一實施例中，於使用n2之情況 ， 下’有效之LP回火的Ns流量介於約〇 s〖m至約2〇 sim，其包含： 2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、35、40、45、50、55、 60、65、70、75、80、85、90、1〇〇、250、275、300、400、500、 600、700、800、900 或 l〇〇〇(sccm)、2、3、4、5、1〇、15 或 2〇(slm)， 或其任何組合。 可施行LP回火約1秒至約10分鐘，其範圍包含：1、2、3、 :4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、3〇、35、4〇、5〇、6〇(秒）、 _ 2、3、4、5、6、7、8、9或10(分鐘），或其任何組合。 可在相同之處理室中施行LP回火及氮化反應，在此案例中吾 人可在氮化反應後與回火前施行至少一淨化步驟。當缺 在不同之處理室中施行氮化反應相心在此實施例;：，吾^ #在不使基板接_外界環境、空氣等之情況下，將具有膜層之基 板自一腔室傳送至另一腔室。 以下為施行LP回火之另一組條件： 回火(LPA> 、 參數 普通 低 高 壓力 1T 50 mT 760 T 溫度 1000 ΐ 800 °C~~ 1100°c 氣體 1 slm 0 ~ 10 slm 〇2氣Θ 1 slm 10 slm 時間 15 sec 5 sec 5 min 18 UV02/N，後回火 用以作為另一形成後處理，UVCb/N2後回火適於以下列方式 對氧^化物膜或高介電係數膜進行回火：將膜或層暴露於氧自1 基及氮自由基，該等自由基係由紫外_光引發回火氣體解離所 產生，而回火氣體包含至少一具有氧及氮之分子成分。 - 後回火適於以下列方式來對氧氮化物膜進行回火： 將氧氮化物膜暴露於氧自由基及氮自由基，該等自由基係由係由 1紫外光引發回火氣體解離所產生，而回火氣體包含至少一具 鲁有氧及氮之分子成分。氧及氮自由基係自回火氣體所解離，該回 火氣體包含至少一具有氧及氮之分子成分，該分子成分選自下列 族群中，其包含：〇2、N2、N〇、N〇2AN2〇，或其任何組合。可 使用之其他氣體’例如H2、Ar、He、Ne、Xe或Kr中之一或多者， i 或其任何組合。 _ 在此回火之一實施例中’回火氣體流動越過氧氮化物及/或高 •介電係數介電質之表面’以使氧及氮之自由基包含於越過該表面 之回火氣體的層流内。 回火可在約1 mTorr至約800000 mTorr之壓力下施行，其包 含：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、 -鲁 80、90、1〇〇、250、500、750、1000、10000、20000、30000、50000、 100000、200000、400000 或 800000 mTorr ’ 或其任何組合。 回火可在約400°C至約1200°C之溫度下施行，其包含：500、 550、600、650、700、750、800、850、900、950、1〇〇〇、11〇〇 或 1200 °C，或其任何組合。 回火氣體可具有約Oslm至約20slm之流量，其包含：0、1、 2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、35、40、45、50、55、 60、65、70、75、80、85、90、100、250、275、300、400、500、 600、700、800'900 或 lOOO(sccm)、2、3、4、5、10、15 或 20(slm)， 或其任何組合。 19 1326897 可施行回火約1秒至約10分鐘，其範圍包含：1、2、3、4、 5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、50、60(秒）、2、 3、4、5、6'7、8、9或10(分鐘）’或其任何組合。 此回火之紫外光可包含約145至約192 nm之波長，其包含： 145、147、150、155、17卜 172、173、175、180、185、、19〇 及 192 nm，相稱於受到解離之分子的結合能。此輻射可為單色光 多色光》 其可源於在約5mW/cm2至約50mW/cm2之能量下操作之紫 外光源，其包含：0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、；1、1.1、1.3、U、1 7'、
1·9'2、3、4或5mW/cm2,或其任何組合。可使用一或多種紫外 光源。 η 回火及氮化反應可在相同之處理室中施行，在此案例中吾人 可在氮化反應後與回火前施行至少一淨化步驟。當然吾人可在不 同之處理室中施行氮化反應及回火。在此實施例中，吾人可在不 使基板接觸到外界環境、空氣等之情況下，將具有膜層之基板自 一腔室傳送至另一腔室。 ΜΝ德回少 作為另一形成後處理’ RFN後回火適於以下列方式來對氧氮 化物膜進行回火：將氧氮化物膜暴露於氮自由基中，該氮自由基 係由亡游電漿引發上游回火氣體解離所產生，上游回火氣體包含 具有氮之上游分子成分’且其中該上游電漿引發之解離包含使用 電裝’該電漿係藉由將射頻(RF)功率耦合至上游回火氣體所產 生，俾使氮自由基以層流方式流動越過表面。 5、6、7 10、20、30、40、50、60、70 回火可在約1 mTorr至約20000mTorr之壓力下施行，其包 含：1、2、3、4 80、90、1〇〇、25〇、5〇〇、75〇、1〇〇〇、1〇〇〇〇、2〇〇〇〇，或其任何 組合。 回火可在約20 °C至約1200 °C之溫度下施行，其包含：20、 3〇、40、50、60、70、80、90、1〇〇、200、300、400、500、550、 20 1326897 850、900、950、1000、iioo 或 12〇〇 600、650、700、750、800 °C ’或其任何組合。 可施行回火約1秒至約25分鐘’其範圍包含：1、2、3、4、 5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、50、60(秒）、2、 3、4、5、6、7、8、9、10、15或20(分鐘），或其任何組合。 於使用N2之情況下，回火可在介於約2sccm至約2〇§1111之 N2流量下施行，其包含：〇、1、2、3、4、$、6、7、8、9、1〇、 20、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、9〇、 1〇〇、250、275、遍、400、500、_、700、_、9〇〇 或 1〇〇〇(sccm)、 2、3、4、5、10、15 或 20(slm)，或其任何組合。 回火可於使用其他氣體之情況下施行，例如：h2、^、He、
Ne、Xe或Kr’或其任何組合。上述之其他氣體的流量可自約1〇〇 seem 至約 20 slm，其包含：100、25〇 ' 275、3〇〇、4〇〇、5〇〇、6〇〇、 ::組:0。或—^ =使用來施行回火，該電漿係藉由將軸㈣功率輕合 =游=氣體而在遠端產生，該射頻能量具有約4〇kHz至約4 4〇〇ZSf ίΐή 其包含:4〇、5〇、6〇、7〇、8〇、9〇、100、200、300、 ：700'8〇0'9〇0 ^ 1〇〇〇(kH2) ' 1 ·5'2'3 ^ ^ 裝置 可使用此中之方法來形成電子或半導體 3 .夕日日矽、非晶矽及SiGe，或其任何組合。 在下巧參考文件中闡述了其他適合之^統及方法， ^之内容旱獨包含於此作為參考：申請於 2日 玍η η Γ 年月7日之邛2001-374631 ,·申請 於 2001 年 12 月 7 日之 jp2001_374632 ; 日之JP 2001-374633 ;申請於2001年12月28日之尕 21 1326897 2001-401210;申請於 2002 年 4 月 19 日之 ΧΡ2002_118477;申請 於2002年1月22日之US 2004/0142577 A1;及申請於2002年12 月 6 日之US 2003/0170945 A1。 本發明並不限於上述實施例，在不脫離其範疇及精神下仍可 以其他方式來施行或實施本發明。 【圖式簡單說明】 圖1顯示在一實施例中用以在基板上形成氮氧化物之處理系 統0 鲁圖2顯示在一實施例中用以施行氧化處理之處理系統示意圖。 圖3顯示在一實施例中之另一處理系統。 、圖4顯示在一實施例中之電漿處理系統，該處理系統包含用 以處理閘極堆疊之槽口平面天線(SPA)電漿源。 【主要元件符號說明】 1 :處理系統 1〇 :氧化系統 20 :氮化系統 30 :控制器 # 110 :處理室 120 ·基板支座 125 ·基板 130:電磁輻射組件 132 :壓力控制系統 134 :真空泵浦系統 136 :閥 138 :管道 140 :氣體供給系統 150 =電源 22 1326897 160 :基板溫度控制系統 170 :控制器 200 :處理系統 210 :處理室 212 :内襯墊 220 :基板支座 224 :加熱器 225 :基板 ' 230 :紫外光源 232:石英窗 ® 234:真空泵浦 238 :排氣管線 240 :氣體管線 . 242 :喷嘴 : 245 :處理空間 . 250 :氣體入口 252 :遠端電漿源 270 :控制器 400:電漿處理系統 籲450 :處理室 451 :開口部分 ' 452 :基板支座 453 :排氣線 454:柱形介電質頂板 455 :真空泵浦 457 :加熱器 458 :基板 459 :電漿區域 460 :平面天線組件 23 1326897 460A :槽口 461 :微波電源 462 :共軸部分 463 :波導 463A :平面環形波導 463B ··環形波導. 463C :共軸波導變頻器 472 :氣體饋給管線 499 :控制器

Claims (1)

1326897 年月曰修正替換頁 mig. 18— 十、申請專利範圍： 1·厂種在基板上備製閘極堆疊用之界面層的方法，其包含下列井 驟· ，藉^將絲板之—表面暴露魏自域而氧化該 成—氧化膜’該氧自由基係藉由紫外(UV)光引 二-處理㈣離^形成，頓第—處理氣體至少包含一具 氧之分子成分； 〃 -氮化_ ’勤賴氧化歸露於氮自由絲氮化 膜 界面層’該氮自由基係藉由賴 二 離所形成，該第二處理氣體包含具有氮之至少—分子=孔體解 該界一面高數_形_，將—高__層形成於 人回火雜面層及該南介電係數介電層步驟，接續在兮古 ipm 至約 60 rpm 其中，在該氧化步驟期間，使該基板以 的速度在該基板表面之平面中旋轉。 =ti板上備製問極堆疊用之界面層的 =其中祕板表面為-石夕表面、—氧化物表面或一氧化石夕表 之界面層的 n〇2 ’或其兩者㈣者之她〇或 t ί體He、Ne、Xe或&，或其任何組合所構成^i中喊 4.如申請專利範圍第1項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層的 k. 25 1326897 聲替換頁 而該氧ϋ ί:由成分包含。2, 利範圍第i項之在基板上備製閘極堆疊用 方法’ /、中該氧化膜具有約lnm至約3nm的厚度。I _的 方法，其中該氧化膜具有約〇.2%至約4〇/<m之界面層的 L如圍第1項之在基板上備製開晴用之界面層的 使該第-處理氣體流動越過該基板表面 含於越過職板表面之該第—處理氣咖—層流^氧自由基包 ，其咖。。。。至約 項 _至約5伽之〇2流量下施行該氧化步驟刀。匕3 02 ’且在約30 的方基板上備製閘極堆疊用之界面層 氣麗該第:;ί係含至少一第二 匕3叫、Ar、He、Ne、Xe或Kr或其 26 1326897 任意組合之族群，且其中該第二氣體之流量自約。slnS·: 的方補帛1項之在基板上備伽卿4狀界面層 的方法，射施行該氧化步驟約5秒簡25分鐘的—段時間。 之ΐ基板上備製閘極堆疊狀界面層 射。U亥i外先引發之解離中的該紫外光包含l72nm之輕 的方t申利範圍第1項之在基板上備伽極堆疊用之界面芦 解離中的該紫外先 uw/cm至約5〇mW/cm2下操作之—紫外光源。 ί方t申tt利範圍第1項之在基板上備製閘極堆疊用之界面声 多個紫外光源。 系卜光源自於兩個或 疊用之界面層 =如申請專利範圍第丨項之在基板上備製閑 的方法，更包含： 在該氧化步驟前，自該基板表面鎌―原生氧化物。 =申㈣取椒増·铜之界面層 基板表面上 之界面層 18·如申請專利範圍第1項之在基板上備製閘極堆叠用 27 ^26897 的方法’其中該氧化膜具有一通式Si〇 巧，二r二備她堆歡— 21·如中請專利翻第丨項之在基板上備 的方法，其中該電㈣發該第二處理氣體解離包之界面層 電聚使用基於經由具有複數無縫之平面天線^的微波輕射之 22· ^申請專利翻第丨項之在基板上備製剛 ^方法’其中該第二處理氣體中之該分子成^用之界面層 地包含選自於由馬、々，、阶、沿或^；或^2’並選擇性 的族群中之至少一氣體。 、任思'組合所構成 m:範圍第1項之在基板上備製閉極堆疊用之界面層 在回火該界面層及該高介電係數 ，選自包含下列之⑴、⑺及⑶的族群中之或之後，藉 介電係數介電層： 處理而氮化該高 ⑴將該高介電係數介電縣露於氮 J由電漿5!發-第三處理氣贿離所形成，而H該氮自由基係 有氦之至少一分子成分； 二處理氣體具 (2)將該高介電係數介電層暴露於氮 具有氣之至少—分子成分’其中該電«發該 28 1326897 使^於經由具有複數個狹缝之平面天線 葬由介魏自由基，而魏自由基係 2由電f引發-第二處理氣麟離卿成，而該第三處理氣體包 ιίί氮之至少—分子成分，其中該電*引發該第三處理氣體解 ^包3:使用基於藉由將射頻(RF)功率糕合至該第三處理氣體而 發生上游電漿生成反應之電漿。 =·如申明專利範圍第23項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 」法’其巾藉由將該高介電係數介f層暴露於氮自由基而將其 =化’該氮自由祕朗基於經由具有複數個狹縫之平面天線组 電聚引發該第三處理氣體解離而形成，該第三處 理乳體包含具有氮之至少一分子成分。 中ΐί利翻第24項之在基板上備製_堆疊用之界面層 聽^ it該第三處理氣體中之該分子成分包含Ν2及托，並選 成之族體He、Ne、Xe或&，或其任意組合所構 ί方t申利範圍第24項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 者，三處理氣體中之該分子成分包含N2或_或兩 該虱自由基係由電漿引發Ν2或ΝΗ3或兩者之解離所產生。 的方t申;月f*利範圍第24項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 之基板溫度下電係數介電層之氮化係在約2〇〇C至約1〇〇〇°C 的方t 24項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 法/、中該尚；I電係數介電層之氮化係在約2 mT〇rr至約 29 30,000mTorr之壓力下施行。 年月日修正替换頁 2上如申請專利範圍冑24帛之在基板上備製閘極堆疊用之 传其中該第三處理氣體中之該分子成分包含N2，且該氮^匕 你在为2 seem至約5 slm之N2流量下施行。 申^概圍第％項之在基板上備製閘極堆_之界面層 只方法’其巾該第三處理氣體中之該分子成分更包含選自 Ϊ: ί、处或&或其任意組合所構成群族中的至少一 弟二軋體，且中該第三氣體之流量為約1〇〇 sccm至約5幻瓜/ 3的1方t申範圍第24項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 高介電絲介電層之氣化係施行約5秒至約Μ分 3的2方t申^利範圍第Μ項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 eV的-，|^^麟高介電餘蝴⑽概含小=3 3的3方利範圍第％項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 1x10 化該高介電係數介電層的該具有約 至約1x10的讀’及約±3%或更低之密度均勾度。 的方專中：圍氮 mWW至约5 ^化2該^，電係數介電層的該電漿係由約0.5 伽至約5mW/cm的一微波輸出所產生。 =申項之在基板上備製閉極堆疊用之界面層 方去其中用於統該高介電係數介電層的該微波輻射包含约 30 #8.&. 替換頁 300 MHz至約10GHz的一微波頻率。 37 iiHSSSS 第三處理氣體而發生上游電漿生成反應之電衆 3的==二基⑶^^^ 2係數介電軸⑽綱_處理‘=:處= 上ί力=:數介電層係在約1 一至約觸 如申睛專利範圍第37項之在基板 層係在約咖=== 4的1方利範圍第37項之在基板上備製閘極堆疊用之界面声 進行氮化高介電係數介電層約1秒至約25分鐘的一段^ 31 1326897 年月日修正替換頁I 37項之在基板上備製閘鱗 Si動;分子成分包含以約™ :方二申§d第、37項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 η、Δ 中。上游为子成分包含氮，並選擇性地包含選自於由 ―2第三氣體e。、6、&或&或其任意組合所構成的族群中之至少 4的4方=專中 Ar、H二中、i t子成y刀包含氮’並至少包含選自於由H2.、 三$科6日6甘或-或其任意組合所構成的族群中之至少一第 一風體’且“中該第三氣體具有約1〇〇 sccm至約2〇 —的流量。 :方t申。第37項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 的方法，其中射頻㈣功率具有約4〇kHz至約4MHz的頻率。 宇第1項之在基板上備製祕堆疊用之界面層 、法’，、中該氧化步驟及該氮化步驟係在相同之處理室中施行。 4的7方t申圍Γ項之在基板上備製_堆疊用之界面層 行曰y*驟及該減*步驟係在該朗之處理室中施 仃，且在該德步驟後與魏錄爾施行至少—淨化步驟。 4的8方項之f基板上備製_堆疊用之界面層 方去〃中該乳化步驟及該氪化步驟係在不同處理室中施行。 49.如申請專利範圍第i項之在基板上備製閑極推叠用之界面層 32 的，方法，甘中士士气r i 為Ulf替換頁 驟係在一;:;亥=驟係在-第-處理室中施行 自該第输制咖將該基板 的方t1 圍第1項之在基板上備製間極堆疊用之界面層 上形ΙίίΙίΙ進ΐ係接續在該界面層形成之後且在該界面層 申5專利範圍第50項之在基板上借製閘極堆疊用之界面層 _ ，z、中該回火該界面層係在約5mTorr至约800ΤΟΓΓ之壓力 下方C*行D * . =·如申請專利範圍第50項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 法，其中該回火該界面層係在約5〇〇。匸至約1200 °C之溫度 下施行。 53. 如申睛專利範圍第5〇項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 鲁 的方法，其中該回火該界面層係在包含氧、氮、HyA^He'Ne、 Xe或Kr或其任意組合中之至少一分子成分之回火氣體下施行。 54. 如申請專利範圍第50項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 的方法，其中該回火該界面層係在以約〇slm至約如^之凡流 量流動的N2下施行。 / 55. 如申請專利範圍第50項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 的方法，其中該回火該界面層係在以約〇 slm至約2〇 slm之〇2流 量流動的〇2下施行。 33 1326897 5的申t專利範圍第5G項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 ，其巾該氮化步驟及該回火該界面層係在_同之處理室 加行，且在該氮化步驟後與該回火前施行至少一淨化步驟。 3申5^她圍第5。項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 ϋ方法’其中域化步驟及該回火該界面層係在不同處理室中施 的古t申:專.圍第50㉟之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 界面禺牛步驟係在一第一處理室中施行，且該回火該 4古义二'糸在一第二處理室中施行，且其中使具有該界面層或 祕數介電層的該基板不接觸空氣而自該第-處理室傳送 主孩第二處理室。 Γ古申ΐ專1範圍第5G項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 由其盘藉由將該界面層或該高介祕數介電層暴露於氧自 係基而施行該回火該界面層’該氧自由基與氮自由基 且;光引發—回火氣體解離所形成，_火氣體包含 ，、有乳及氮之至少-第三分子成分。 =方 ==利範圍第6g項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 及xm二中該第二分子成分包含選自於由〇2、N2、N0、n〇2 2 ，或其任何組合所構成族群中之氧及氮。 62.如申請專利範圍帛60項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 34 』326897 輸 f 自 或Kr或其任意組合所構成族群中之至少一者。 的方t申圍第6G項之在基板上借製閘極堆疊用之界面声 =Ξ===^ HiF0^ 中旋轉 $ _的速度在該基板表面的一平面 65. 的方:申範圍第60項之在基板上備製閘極堆疊用之界面声 的>1力下施I 界_係摘1 mTGrr 6的7·方t申翻^=項之在基板上備製祕堆疊狀界面層 f法，其中該回火該界面層氣體具有約0slm至約20slm的流 H申!#專利範圍第6G項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 的方法，其中施行該回火該界面層⑴秒至約10分鐘的一段時間。 69.如申請專利範圍第60項之在基板上備製閑極堆叠用之界面層 35 1^26897 ,彔、月曰修正替換 -V ,.v
的方法，其_在該紫外光引發 m至約192一™， =方ΐ申ΐ專利範圍第6G項之在基板上借製閘極堆相之界面# 的方法，財在該紫外光引發 用之界面層 mW/Cm2 i 娜中的該紫外光，源自於在約5 7的1•方ΓΐΙϋ範圍第6G項之在基板上備製·堆翻之界面層 或更多個紫t外光引發之解離中的該紫外伽 如申請專利範圍第50項之在基板上備製閘極堆聂 而^法’其中藉由將該界面縣露於氮自由基以施行該回 3 由基係藉由—上游電聚引發—上游回火氣體解^所 化成，該上游回火氣體包含—具有氮之上游分子成分，且該 使用藉由將射頻嶋一 73.如申請專利範圍帛72項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 的方法’射細火該界面層與該氮化㈣係在姻之處理 或不同之處理室中施行。 74·如申請專利範圍第72項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 的方法，其中該回火該界面層係在約lmTorr至約2〇〇〇〇ιηΤ〇ιτθ 之壓力下施行。 ’ 75.如申請專利範圍第72項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 的方法，其中該回火該界面層係在約20 °C至約12〇〇 °c之基板溫 度下施行。 & /m 36 1326897 夕月曰修正替換頁 18- 76. 如申請專利範圍第72項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 的方法，其中該回火該界面層施行約1秒至約25分鐘之一段時間。 77. 如申請專利範圍第72項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 法其中該回火該界面層係在以約2 seem至約20 slm之凡 量流動之n2下施行。 如申請專利範圍第72項之在基板上備製問極堆疊用之界面層 X竹’其中該上游分子成分包含氮及選自於由H2、^、He、Ne、 或Kr或其任意組合所構成族群中之至少一第二氣體 J·方 項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 Xe或κ/或其^音组及選自於由Η2、々、版、价、 fHe、Ne' 该射雜F)源具有約40败至約4MKz^頻率第。二礼體，且其中 It m自;^閘極糊之界面層 化膜氮細形成該界面層：辦(1)及(2)中的處理來將該氧 ⑴將該氧化膜暴露於氮自 於紐由具有複數個狹縫之平面天漿使】基 37 1326897 Ia&m正替換頁I 兮氧化膜暴露於氮自由基，該氮自由基係藉由賴引發 該^-處理讀解離所形成，該第二處理氣體包含具有氮之至 -=子成分，其中該賴引發該第二處理氣體解離包含··使用其 賴輕合至該第二處理氣體而發生顺i =申 ;由基係使用基於經由具有複數個狹 含冗氣體解離而形成’該第二處理氣體包 性地ΐ含選自ϋ ΐ· tT之該分子成分包含叫及氏，並選擇 群中的Xe或&或其任意組合所構成族 基係由產之生該分子成分包含N2，而該氮自由 的方法申圍第82項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 去、、中該鼠化係在約2〇 t至約i，_ ec的基板溫度下施行。 的方法申利，圍帛82項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 施行。’、中該氮化係在約1 mT〇n·至約30,000mTorr的壓力下 87. 如申睛專利範®第82項之在基板上備製雜堆疊狀界面層 38 1326897 ^8¾日Μ雜頁丨 31其二雜氣财之齡子成分包^ 係在約2 seem至約5 slm之N2流量下施行。 概㈣82項之在基板上備製閘極堆如之界面層 =方法，其中該第二處理氣體中之該分子成分更包含選自於由 哲2: ^、He、Ne、Xe或&或其任意組合所構成族群中的至少-第一軋體，且該第二體之流量為約1〇〇sccm至約5s^。 !^如土申利範㈣82項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 的方法，其中該氮化施行約5秒至約25分鐘之一段時間。 9的翻第82項之在基板上備製閘極懸狀界面層 的方法，其中用於該氮化之該電漿包含小於約3 6乂的一電子溫度。 圍第82項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 声中用於該氮化之該電聚具有'約1x1011至約lxl〇13的密 度，及約±3%或更低之密度均勻度。 至約5 W/cm2的微波輸 9的2方範，82項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 的方去，其中該電漿係藉由約〇.5 mW/cm2 出所產生。 10 GHz之微波頻 的方82項之在基板上傷製閘極堆疊用之界面層 去/、中該微波輻射包含約300 MHZ至約 平。 39 丄jzo奶7 的方圍第81項之在基板上備製間極堆疊用之界面層 自由基係二二2該氧化膜暴露於氮自*基*使其氮化’該氮 氣體包含i有發該第二處理氣體解離所形成，該第二處理 氣體解少—分子成分’其中該電料發該第二處理 氧體而發生场妓生献狀電漿。-爲第一處理 第95項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 下被氮化 膜係在約1 mTGrr至約2g，_虹⑽的壓力 的方法申5圍第95項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 中該氧化膜係在約2G °C至約1㈣°c的—基板溫^ 9的8方 圍第95項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 ，、中該乳化膜進行氮化約i秒至約25分鐘之一段時間。 的方法’其中該分子成分包含以約2 流動的1^2。 難__之界面層 seem 至約20slmiN2流量 Γ的方如法申t專中t範基板上備製間極堆疊用之界面 万去其中該分子成为包含氮，並選擇性地包 二氣Ϊ:Ne，或祕任意組合所構成之群族中的至少-2第 ⑼.如申請專利範圍第95項之在基板上備製間極堆疊用之界面 40 ΙΑ日修正替換頁 f的方法’其中該分子成分包含氮及選自於由H2、Ar、He、Ne、 6或&或其任意組合所構成族群中的至少一第二氣體，且其中 ^第二氣體具有約100 seem至約20 slm的流量。 如申請專利範圍第95項之在基板上備製閘極堆疊用之界面 3、方法’其中該射頻(处)功率具有約40 kHz至約4 MHz的頻率。 =3士如申請專利範圍第丨項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層 ，方法，其中該高介電係數介電膜係選自於由Zr〇2、Hf〇2、丁％曰、 、Al2〇3、HfSi〇、η⑽〇、郎趣、私风及 BaSrTi〇3 具任何組合所構成之族群中。 4 請專利範圍第丨項之在基板上備製閘極堆疊用之界面声 ί Ϊ 中在2G °c下該高介電健介麵具有高㈣4的介i 105士，中請專利範圍第1項之在基板上備製閘極堆疊用之界 中在2G°CT該高介電係數介電膜具有約4 至約3〇/ IT方ί申？f利範圍第1項之在基板上備製閘極堆疊用之界面岸 1㈣獅之界_ 在該高介電餘介電耻形成選自於由包分糾、非晶石夕 1326897 年月曰修正替換頁i 8-! 及SiGe的族群中之至少一者。 108. —種半導體或電子裝置之製造方法，包含申請專利範圍第i 項之在基板上備製閘極堆疊用之界面層的方法。
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