氮化硅薄膜及mim电容的形成方法

专利名称：氮化硅薄膜及mim电容的形成方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种氮化硅薄膜及MIM 电容的形成方法。
背景技术：
集成电路制造工艺是一种平面制作工艺，其结合光刻、刻蚀、沉积、 离子注入等多种工艺，在同一衬底上形成大量各种类型的复杂器件，并 将其互相连接以具有完整的电子功能。其中，电容是集成电路工艺中常 用的电子元器件，其可以被广泛地应用于耦合器、滤波器及振荡器等电 路当中。
现有的集成电路电容中，金属-绝缘体-金属型(MIM， Metal-insulator-metal)电容逐渐成为了射频集成电路中的主流。原因在于， 其通常制作在金属互连层中，既与集成电路工艺相兼容，又与衬底间距 离较远，可以克服由多晶硅-介质层_多晶硅型(PIP， Poly-insulator-ploy) 电容具有的寄生电容大、器件性能随频率增大而明显下降的弊端。
MIM电容通常会形成于集成电路中顶层的两层金属连线之间，或顶 层与中间金属连线之间。图1为现有的一种MIM电容的剖面示意图，如图 l所示，衬底上具有下层金属结构101及上层金属结构103,该两层金属结 构间利用层间介质层102隔离，并通过通孔结构104实现电连接。在该下 层金属结构101及上层金属结构103之间的层间介质层内还形成了MIM电 容，该电容包括下电极lll、上电极112及位于两电极间的绝缘层113。另 外，该电容的下电极111和上电极112还分别通过在层间介质层102内形成 的连接孔连接至位于层间介质层102表面内的金属导电结构114及115。
上述现有的MIM电容通常会采用高介电常数的氮化硅薄膜形成绝缘 层113,具体地，利用PECVD方法形成的氮化硅因其沉积温度低而被广泛 应用。但是，利用该方法形成的氮化硅薄膜内残留大量Si-H,使其内存在较多电荷，这导致该氮化硅薄膜在电性厚度方面的均匀性(uniformity) 较差，而利用该氮化硅薄膜形成的MIM电容在击穿电压、漏电流等各电 特性方面也会相应较差。
随着超大规模集成电路的集成度不断提高，器件特征尺寸不断等比 例缩小，电路内制作的电容尺寸也相应缩小，对电容制造的均匀性、一 致性会提出更为严格的要求。尤其在工艺进入90nm以下后，上述利用传 统PECVD方法沉积氮化硅薄膜来形成电容两极间的绝缘层的方法已不能 满足电容制作的要求。
于2006年2月15日公开的公开号为CN1734763A的中国专利申请提出 了一种新的MIM电容制造方法，该方法中MIM电容的上电极采用了氮化 钛材料，其通过对通孔的刻蚀条件进行改进，改善了MIM电容的电特性。 但是该方法较为复杂，可能会引起其它问题，实际上对电容电特性的改 善效果有限。

发明内容
本发明提供一种氮化硅薄膜及MIM电容的形成方法，以改善现有 方法形成的氮化硅薄膜在电性厚度方面的均匀性较差，以及MIM电容 在电特性方面较差的现象。
本发明提供的一种氮化硅薄膜的形成方法，包括步骤
提供衬底；
在所述衬底上沉积氮化硅薄膜；
利用含氧气体对所述氮化硅薄膜进行处理。
优选地，所述含氧气体包括一氧化二氮或二氧化碳。
优选地，所述含氧气体的流量在2000至6000sccm之间。
优选地，所述处理的温度在300至500°C之间。
优选地，在所述处理时处理室的压力在3至6Torr之间。优选地，在所述处理时还加入了功率在100至500W之间的射频功率。
优选地，所述处理的时间在10至40秒之间。 可选地，所述含氧气体包括一氧化氮或一氧化碳。 可选地，所述沉积氮化硅薄膜是利用等离子体增强型化学气相沉积 方法实现。
可选地，所述处理是在等离子体增强型化学气相沉积的处理室内完成。
本发明具有相同或相应技术特征的一种MIM电容的形成方法，包 括步骤
提供衬底；
在所述衬底上形成下电极金属层； 在所述下电极金属层上沉积电容绝缘层； 利用含氧气体对所述电容绝缘层进行处理； 在所述电容绝缘层上形成上电极金属层； 刻蚀所述上电极金属层，形成金属上电极；
刻蚀所述电容绝缘层和所述下电极金属层，形成电容绝缘体及金属 下电极。
优选地，所述电容绝缘层为氮化硅层。
优选地，所述含氧气体包括一氧化二氮或二氧化碳。
优选地，所述含氧气体的流量在2000至6000sccm之间。
优选地，所述处理的温度在300至500°C之间。
优选地，在所述处理时处理室的压力在3至6Torr之间。
优选地，在所述处理时还加入了功率在100至500W之间的射频功率。优选地，所述处理的时间在10至40秒之间。
可选地，所述含氧气体包括一氧化氮或一氧化碳。
优选地，所述沉积电容绝缘层是利用等离子体增强型化学气相沉积 方法实现。
优选地，所述处理是在等离子体增强型化学气相沉积的处理室内完成。
优选地，所述电容绝缘层的厚度在400至700A之间。 优选地，所述金属下电极的厚度在1800至2300A之间。 优选地，所述金属上电极的厚度在400至600A之间。 优选地，所述上电极金属层包括钽化物。 优选地，所述下电极金属层包括金属铝。 可选地，形成金属上电极后，还包括步骤 制作金属电连线结构。
可选地，所述金属电连线结构由铜金属形成。 优选地，形成金属电连线结构的步骤包括 在衬底上形成层间介质层； 在所述层间介质层上形成通孔的掩膜图形； 对所述层间介质层进行刻蚀形成通孔开口 ； 在所述层间介质层上形成沟槽的掩膜图形； 对所述层间介质层进行刻蚀形成沟槽开口 ； 在所述层间介质层上及所述通孔及沟槽开口内沉积铜金属； 平坦化所述铜金属，形成金属电连接结构。 与现有技术相比，本发明具有以下优点
本发明的氮化硅薄膜的形成方法，在沉积氮化硅薄膜后，利用含氧气体对该薄膜进行了处理，因该含氧气体会与氮化硅薄膜内的Si-H中 的H发生反应，该步处理可以有效减少氮化硅薄膜内的电荷量，提高氮 化硅薄膜的电性厚度均匀性。
本发明的MIM电容的形成方法，在下金属电极之上沉积氮化硅薄 膜之后，利用含氧气体对该薄膜进行了处理，因该含氧气体会与氮化硅 薄膜内的Si-H中的H发生反应，该步处理可以有效减少氮化硅薄膜内 的电荷量。利用本发明的MIM电容形成方法形成的MIM电容不仅在击 穿电压、漏电流等各电特性方面有所改善，而且在各器件间的电学均匀 性方面也得到了提高。


图1为现有的一种MIM电容的剖面示意图2为本发明第一实施例的氮化硅薄膜形成方法的流程图3为本发明第二实施例的MIM电容形成方法的流程图4为本发明第二实施例中提供的衬底的剖面示意图5为本发明第二实施例中形成下电极金属层后的器件剖面图6为本发明第二实施例中形成MIM电容绝缘层后的器件剖面图7为本发明第二实施例中形成上电极金属层后的器件剖面图8为本发明第二实施例中形成金属上电极后的器件剖面图9为本发明第二实施例中形成电容结构后的器件剖面图10为本发明第二实施例中形成金属电连线结构后的器件剖面图ll为采用本发明第二实施例方法前后的MIM电容的击穿电压特 性检测结果比较图12为采用本发明第二实施例方法前后的MIM电容的漏电流特性 ;险测结果比4交图。
具体实施例方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合 附图对本发明的具体实施方式
做详细的说明。
多适当的材料制作，下面是通过具体的实施例来加以说明，当然本发明 并不局限于该具体实施例，本领域内的普通技术人员所熟知的一般的替 换无疑地涵盖在本发明的保护范围内。
其次，本发明利用示意图进行了详细描述，在详述本发明实施例时， 为了便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，不 应以此作为对本发明的限定，此外，在实际的制作中，应包含长度、宽 度及深度的三维空间尺寸。
当器件关键尺寸缩小至90nm以下时，对半导体制作工艺的要求更为 严格。以电容的制作为例，即使在其制作过程中仅存在的一些细小的偏 差或细微的问题，也会对制作形成的实际电容的各参数产生不可忽视的 影响。如位于电容两电极间的绝缘层，常采用介质常数较高的氮化硅薄 膜形成，但利用现有的形成方法形成的氮化硅薄膜内常含有较多的电荷， 这将影响到最终形成的电容的各电学参数及其电学特性的均勻性。为此， 本发明提出了 一种新的氮化硅薄膜及MIM电容的形成方法。
第一实施例
本发明的第 一 实施例介绍了 一种新的氮化硅薄膜的形成方法，图2为 本发明第 一实施例的氮化硅薄膜形成方法的流程图，下面结合图2对本发 明的第 一 实施例进行详细介绍。
步骤201:提供衬底。
本实施例中所提供的衬底可以为单纯的硅衬底，也可以为已形成金 属氧化物半导体晶体管的硅衬底，还可以为已形成底层金属连线结构的 衬底。步骤202:在所述衬底上沉积氮化硅薄膜。
本实施例中，为了减少制作过程中的热预算，本步沉积工艺采用了 等离子体增强型化学气相沉积方法(PECVD, Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition )，利用珪烷(SiH4 )及氨气(NH3)作为反应气体形成 了氮化硅薄膜。
该薄膜的具体厚度可由具体的器件结构决定，例如，如果将该氮化 硅薄膜作为MIM电容内的绝缘层，则其厚度通常可以在400至700A 之间，如为500A等。
本步的工艺条件可以设置为沉积温度在400。C左右，射频功率在 300至1000W之间，处理室内的压力在2至5Torr之间，如3Torr。另 外，在沉积过程中除反应气体外，还可以加入其它的载气体，如氮气等。
本步沉积的氮化硅薄膜内具有较多不稳定的Si-H，因此，在薄膜内 残留的电荷较多，这直接导致薄膜电性厚度的均匀性较差。为此，本实 施例中，对该氮化硅薄膜还进行了后续处理，以减少薄膜内的Si-H，提 高薄膜的电学均匀性。
步骤203:利用含氧气体对所述氮化硅薄膜进行去电荷处理。
本实施例中，在PECVD的处理室内沉积了氮化硅薄膜后，仍将衬 底保留在处理室内，对其进行了原位去电荷处理。
本实施例中，本步去电荷处理中通入的含氧气体为一氧化二氮 (N20 )，在本发明的其它实施例中还可以为二氧化碳(C02),氧气(02 )、 臭氧(03)、 一氧化氮(NO)或一氧化碳(CO)等。但其中，氧气与 臭氧解离较难， 一氧化氮及一氧化碳具有一定的毒性，本实施例中推荐 使用的优选方案为N20或C02。
本步去电荷处理时通入的含氧气体流量可以设置在2000至 6000sccm之间，如3000sccm、 4000sccm或5000sccm等。处理室内的 压力可以设置在3Torr至6Torr之间，如为5Torr;温度可以设置在300至500°C之间，如为400°C。
另外，在本步去电荷处理过程中，还可以引入射频电源，形成等离 子体以提高含氧气体的解离度，进而提高对氮化硅薄膜的去电荷效果。 该电源的功率可以设置在100至500W之间，如为200W、 300W等。 本步去电荷处理所需的处理时间约在10至40秒之间，如为20秒或30 秒等。
本步去电荷处理中，含氧气体与Si-H发生反应，减少了氮化硅薄 膜内残留的电荷量，提高了薄膜在电性厚度上的均匀性。另外，由于本 实施例中还采用了等离子体对该氮化硅薄膜进行了轰击，其在一定程度 上也可以改善该氮化硅薄膜在物理上的厚度均匀性。
第二实施例
本发明的第二实施例介绍了一种新的MIM电容的形成方法，图3为本 发明第二实施例的MIM电容形成方法的流程图，图4至图8为说明本发明 第二实施例的MIM电容形成方法的器件剖面图，下面结合图3至图8对本 发明的第二实施例进行详细介绍。
步骤301:提供衬底。
本实施例中所提供的衬底可以为已形成金属氧化物半导体晶体管 的硅衬底，也可以为已形成底层金属连线结构的衬底。
在本发明的其它实施例中，还可以是其它材料的半导体衬底，如锗 衬底、砷化镓衬底等。
图4为本发明第二实施例中提供的衬底的剖面示意图，如图4所示， 所提供的衬底400内已形成了下层导电结构401。
步骤302:在所述衬底上形成下电才及金属层。
图5为本发明第二实施例中形成下电极金属层后的器件剖面图，如 图5所示，在衬底400上形成了下电极金属层411。本实施例中形成的
12MIM电容的下电极金属层411可以包括金属铝，该下电极金属层411 的厚度通常可以设置在1800至2300A之间，如为2000A。
注意到在该金属铝的上、下通常还会具有一层阻挡层(图中未示 出)，该阻挡层通常由钽化物形成，如氮化钽(TaN),其可以防止金属 铝向介质层内扩散，并加强金属铝与介质层间的粘附力度。本实施例中， 金属铝及位于其上、下的阻挡层均为利用物理气相沉积方法在同一沉积 设备内形成。
为了确保在后续的刻蚀工艺中不损伤下层的结构，且得到较为均匀 一致的刻蚀结果，在本实施例中，还在形成下电极金属层411之前，先 形成了一层刻蚀速率与该层相差较远的下层刻蚀停止层421，该层可以 由氮化硅或含氮的碳化硅等材料形成，其厚度可以在300至700 A之间， 如为500A。
另外，在本发明的其它实施例中，为了在后续的刻蚀工艺中(通常 为形成通孔的刻蚀工艺)保护下电极金属层411,还可以在该层上沉积 一层保护层422,该层通常由介质层形成，如可以为氧化硅层、氮化硅 层或碳化硅层等。
步骤303:在所述下电极金属层上形成电容绝缘层。
图6为本发明第二实施例中形成MIM电容绝缘层后的器件剖面图， 如图6所示，在下电极金属层411上形成了电容绝缘层412。
本实施例中的电容绝缘层412为氮化硅薄膜层，且采用的是等离子 体增强型化学气相沉积方法(PECVD, Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition),利用硅烷(SiH4 )及氨气(NH3)作为反应气体形成的氮 化硅薄膜。
该薄膜的具体厚度可由具体的器件结构决定，作为MIM电容间的 绝缘层，通常可以在400至700A之间，如为500A等。
对本步的工艺条件进行了优化，包括沉积温度在400。C左右，射频功率在300至1000W之间，处理室内的压力在2至5Torr之间，如 3Torr。另外，在沉积过程中除反应气体外，还可以加入其它的载气体， 如氮气等。
本步沉积的氮化硅薄膜内具有较多不稳定的Si-H，因此，在薄膜内 残留的电荷较多，这直接导致薄膜电性厚度的均匀性较差。为此，本实 施例中，对该氮化硅薄膜还进行了后续处理，减少薄膜内的Si-H,提高 薄膜的电学均匀性。
步骤304:利用含氧气体对所述电容绝缘层进行去电荷处理。
本实施例中，在PECVD的处理室内沉积了电容绝缘层412 (本实 施例中为氮化硅薄膜)后，仍将衬底保留在处理室内，对其进行原位的 去电荷处理。
本实施例中，本步去电荷处理中通入的含氧气体为一氧化二氮 (N20 )，在本发明的其它实施例中还可以为二氧化碳(C02 )，氧气(02 )、 臭氧(03)、 一氧化氮(NO)或一氧化碳(CO)等。但其中，氧气与 臭氧解离较难， 一氧化氮及一氧化碳具有一定的毒性，本实施例中推荐 使用的优选方案为N20或C02。
本步去电荷处理时通入的含氧气体流量可以设置在2000至 6000sccm之间，如3000sccm、 4000sccm或5000sccm等。处理室内的 压力可以设置在3Torr至6Torr之间，如为5Torr;温度可以设置在300 至500°C之间，如为400°C。
另外，在本步去电荷处理过程中，还可以引入射频电源，形成等离 子体以提高含氧气体的解离度，进而提高对氮化硅薄膜的去电荷效果。 该电源的功率可以i殳置在100至500W之间，如为200W、 300W等。 本步去电荷处理所需的处理时间约在10至40秒之间，如为20秒或30秒等。
由于对该电容绝缘层412进行了去电荷处理，减少了该电容绝缘层
14412内残留的电荷量，提高了其在电性厚度上的均匀性。
另夕卜，由于本步中还采用了等离子体对该电容绝缘层412进行了轰
击，其在一定程度上也可以改善该电容绝缘层412的物理厚度的均匀性。
步骤305:在所述电容绝缘层上形成上电极金属层。
图7为本发明第二实施例中形成上电极金属层后的器件剖面图，如 图7所示，在电容绝缘层412 (即本实施例中的氮化硅薄膜)上形成了 上电极金属层413。本实施例中形成的MIM电容的上电极金属层413 由金属钽化物形成，如氮化钽(TaN)等。其厚度可以设置在500至1000 A之间，如为800A。
为了确保在刻蚀该上电极金属层413时不损伤下层结构，且得到较 为均匀一致的刻蚀结果，在本发明的其它实施例中，还可以在电容绝缘 层413之上形成一层刻蚀速率与上电极金属层413相差较远的上层刻蚀 停止层(本图中未示出)，该层可以由氮化硅或含氮的碳化硅等材料形 成。
步骤306:光刻、刻蚀上电极金属层以形成金属上电极。
图8为本发明第二实施例中形成金属上电极后的器件剖面图，如图 8所示，先利用光刻技术在上电极金属层413上形成金属上电极的掩膜 图形，再利用刻蚀的方法对该上电极金属层413进行刻蚀，形成了金属 上电极433。
步骤307:光刻、刻蚀电容绝缘层及下电极金属层，形成电容绝缘 体及金属下电极。
图9为本发明第二实施例中形成电容结构后的器件剖面图，如图9 所示，先利用光刻技术在电容绝缘层412上形成金属下电极的掩膜图形， 再利用刻蚀的方法对电容绝缘层412及下电极金属层411进行刻蚀，形 成了电容绝缘体432及金属下电极431 。
至此，MIM电容的结构已基本完成，具有了金属 、下电极和中间的绝缘层。不过，在此后还需要为其制作金属电连线结构。
步骤308:制作金属电连线结构。
图IO为本发明第二实施例中形成金属电连线结构后的器件剖面图， 如图IO所示，先在衬底上形成层间介质层404，再在该层间介质层404 内形成了各导电结构414、 415和416，其分别与MIM电容的金属下电 极431、金属上电极432及下层导电结构401相连。
本实施例中形成的金属电连线结构可以由金属铜形成，其的制作可 以适用铜双镶嵌结构的工艺步骤，具体可以包括
A、 在衬底上沉积层间介质层404,其可以是利用化学气相沉积方 法形成的氧化硅层，如低介电常数的未掺杂的氧化硅层(USG)，或黑 钻石(BD,Black Diamond )等。该层厚度通常可以设置在6000至15000A 之间，如为8000A、 10000 A等。
B、 利用光刻技术在层间介质层404上形成金属电连线结构中的通 孔图形的光刻胶掩膜，再利用刻蚀方法在各对应层间介质层内形成通孔 开口 。
C、 利用光刻技术在层间介质层404上形成金属电连线结构中的沟 槽图形(其与各导电结构的图形相对应)的光刻月交掩膜，再利用刻蚀方 法在各对应层间介质层内形成沟槽开口 。
D、 在衬底表面依其形貌覆盖一层阻挡层(图中未示出)，其可以由 氮化钛、氮化钽等材料形成，用于防止后面沉积的铜金属向周围的介质 层内扩散。
E、 利用物理气相沉积等方法在层间介质层404表面及通孔及沟槽 开口内形成铜晶种层，再利用电镀方法在其上形成铜金属层，此时的铜 金属层会填充于各开口内。
F、 利用化学机械研磨方法将层间介质层404上的铜金属、阻挡层 去除，仅留下在层间介质层404各开口内的铜金属，形成了分别与MIM电容的金属下电极431、金属上电极432及下层导电结构401相连的各 导电结构414、 415和416。
图11为采用本发明第二实施例方法前后的MIM电容的击穿电压特 性检测结果比较图，如图11所示，横坐标代表击穿电压，纵坐标代表 小于某一击穿电压的器件概率数，图中1101为检测得到的采用传统的 MIM电容形成方法形成的电容的击穿电压特性曲线，1102为检测得到 的采用本发明第二实施例方法形成的电容的击穿电压特性曲线。
由图ll可以看出，采用本发明第二实施例的形成方法后，MIM电 容的击穿电压特性有了明显的改善，其中值由25.3V提高到了 28.1V。 另外，其均匀性、 一致性更好，表现为其的检测曲线更为陡直，计算得 到其的标准方差由原来的3.77降至了 2.43。
图12为采用本发明第二实施例方法前后的MIM电容的漏电流特性 检测结果比较图，如图12所示，横坐标代表在MIM电容上施加19V 电压时的器件漏电流，纵坐标代表小于某一漏电流的器件概率数，图中 1201为检测得到的采用传统的MIM电容形成方法形成的电容的击穿电 压特性曲线，1202为检测得到的采用本发明第二实施例方法形成的电容 的击穿电压特性曲线。
由图12可以看出，采用本发明第二实施例的形成方法后，MIM电 容的漏电流特性有了明显的改善，其中值由原来的1.68x 10—、降到了 6.29x 1(T1()A。另外，其均匀性、 一致性更好，表现为其检测曲线更为 陡直，计算得到的标准方差由原来的3.34x 10 —9降至了 4.68 x 10 —10。
图11及图12的检测结果进一步证实了采用本实施例中的MIM电 容形成方法后，有效减少了该层内的不稳定的Si-H及电荷量，使得形 成的MIM电容不^f又在击穿电压、漏电流等各电特性方面有所改善，而 且在各器件间的电学均匀性方面也得到了提高。
本实施例中的MIM电容的金属上电极利用钽化物形成，下电极利用金属铝形成，而相关的电连接则是利用金属铜形成，在本发明的其它 实施例中，上述金属导电结构整体或部分也可以由其它材料形成，如铝、 鴒或铜等，其具体实施步骤与思路均和本实施例相似(仅是在形成金属 结构时的具体步骤有所不同)，在本发明实施例的启示下，这一应用的 延伸对于本领域普通技术人员而言是易于理解和实现的，在此不再赘述。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明， 任何本领域^f支术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以^i文出可能 的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的 范围为准。
权利要求
1、一种氮化硅薄膜的形成方法，其特征在于，包括步骤提供衬底；在所述衬底上沉积氮化硅薄膜；利用含氧气体对所述氮化硅薄膜进行处理。
2、 如权利要求1所述的形成方法，其特征在于所述含氧气体包 括一氧化二氮或二氧化碳。
3、 如权利要求1或2所述的形成方法，其特征在于所述含氧气 体的流量在2000至6000sccm之间。
4、 如权利要求1所述的形成方法，其特征在于所述处理的温度 在300至500。C之间。
5、 如权利要求1所述的形成方法，其特征在于在所述处理时处 理室的压力在3至6Torr之间。
6、 如权利要求1所述的形成方法，其特征在于在所述处理时还 加入了功率在100至500W之间的射频功率。
7、 如权利要求1所述的形成方法，其特征在于所述处理的时间 在10至40秒之间。
8、 如权利要求1所述的形成方法，其特征在于所述含氧气体包 括一氧化氮或一氧化碳。
9、 如权利要求1所述的形成方法，其特征在于所述沉积氮化硅 薄膜是利用等离子体增强型化学气相沉积方法实现。
10、 如权利要求9所述的形成方法，其特征在于所述处理是在等 离子体增强型化学气相沉积的处理室内完成。
11、 一种MIM电容的形成方法，其特征在于，包括步骤 提供衬底；在所述衬底上形成下电极金属层；在所述下电极金属层上沉积电容绝缘层； 利用含氧气体对所述电容绝缘层进行处理； 在所述电容绝缘层上形成上电极金属层； 刻蚀所述上电极金属层，形成金属上电极；刻蚀所述电容绝缘层和所述下电极金属层，形成电容绝缘体及金属 下电极。
12、 如权利要求11所述的形成方法，其特征在于所述电容绝缘 层为氮化硅层。
13、 如权利要求11或12所述的形成方法，其特征在于所述含氧 气体包括一氧化二氮或二氧化碳。
14、 如权利要求11或12所述的形成方法，其特征在于所述含氧 气体的流量在2000至6000sccm之间。
15、 如权利要求11或12所述的形成方法，其特征在于所述处理 的温度在300至500°C之间。
16、 如权利要求11或12所述的形成方法，其特征在于在所述处 理时处理室的压力在3至6Torr之间。
17、 如权利要求11或12所述的形成方法，其特征在于在所述处 理时还加入了功率在100至500W之间的射频功率。
18、 如权利要求11或12所述的形成方法，其特征在于所述处理 的时间在10至40秒之间。
19、 如权利要求11或12所述的形成方法，其特征在于所述含氧 气体包括一氧化氮或一氧化碳。
20、 如权利要求11或12所述的形成方法，其特征在于所述沉积 电容绝缘层是利用等离子体增强型化学气相沉积方法实现。
21、 如权利要求20所述的形成方法，其特征在于所述处理是在等离子体增强型化学气相沉积的处理室内完成。
22、 如权利要求11或12所述的形成方法，其特征在于所述电容 绝缘层的厚度在400至700A之间。
23、 如权利要求11或12所述的形成方法，其特征在于所述金属 下电极的厚度在1800至2300A之间。
24、 如权利要求11或12所述的形成方法，其特征在于所述金属 上电极的厚度在400至600A之间。
25、 如权利要求11或12所述的形成方法，其特征在于所述上电 极金属层包括钽化物。
26、 如权利要求11或12所述的形成方法，其特征在于所述下电 极金属层包括金属铝。
27、 如权利要求11或12所述的形成方法，其特征在于，形成金属 上电极后，还包括步骤制 作金属电连线结构。
28、 如权利要求27所述的形成方法，其特征在于所述金属电连 线结构由铜金属形成。
29、 如权利要求28所述的形成方法，其特征在于，形成金属电连 线结构的步骤包括在衬底上形成层间介质层；在所述层间介质层上形成通孔的掩膜图形；对所述层间介质层进行刻蚀形成通孔开口 ；在所述层间介质层上形成沟槽的掩膜图形；对所述层间介质层进行刻蚀形成沟槽开口 ；在所述层间介质层上及所述通孔及沟槽开口内沉积铜金属；平坦化所述铜金属，形成金属电连接结构。
全文摘要
本发明公开了一种氮化硅薄膜的形成方法，包括步骤提供衬底；在所述衬底上沉积氮化硅薄膜；利用含氧气体对所述氮化硅薄膜进行处理。本发明还对应公开了一种利用该氮化硅薄膜形成方法制作MIM电容的方法。采用本发明方法形成的氮化硅薄膜内的电荷量较少，提高了氮化硅薄膜的电性厚度和物理厚度均匀性。采用本发明的方法形成的MIM电容不仅在击穿电压、漏电流等各电特性方面有所改善，而且在各器件间的电学均匀性方面也得到了提高。
文档编号H01L21/3105GK101577227SQ20081010590
公开日2009年11月11日 申请日期2008年5月5日 优先权日2008年5月5日
发明者强 徐, 明 蔡, 邹晓东 申请人:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司