氮化硅薄膜可以通过化学气相沉积和原子层沉积法的方法获得,化学气相沉积法一般有低压化学气相沉积氧化工艺、增强等离子体化学气相层积等,常JM38510/10201BCA见的机器有多片垂直氮化沉积炉管(TEI'或KE)、单片腔体式的沉积机器(应用材料公司)和原子层沉积机器(KE)。但原子层沉积法获得的氮化膜使用比较少。

   化学气相沉积法使用的氮源一般为NH3,硅源有⒏H4,SiH2C12(dichlorosilane,DCS),S1C16(hexachlorodisilane,HCD),BTBAS(二丁基胺硅烷,⒏s(tertiarybutylamino)silicate),TDMAS(t⒒s(dimethylami11o)silane)等[21。通过LPCVD多片垂直炉管或单片机器得到氮化硅薄膜的方法有:

   DCS+NH3―→⒏3N1(固态)+副产物(气态×600~800℃)

   BTBAs+NH3―→S圮N1(固态)+副产物(气态×450~600℃)

   通过增强等离子体化学气相层积PEC、0单片腔体式的沉积机器得到氮化硅薄膜的方法有:

   ⒏H4+NH3―→S吨N1(固态)+副产物(气态×450~600℃)

   两种获得氮化膜的方法的主要优缺点如表。化学气相沉积法和原子层沉积法的主要优缺点在65nm以下,侧墙T艺中的氧化硅和氮化硅的热预算非常重要,可以通过降低炉管的层积温度(<600℃),也可以使用单片机的SACVD OX,PECVD⒏N。但过低的温度会使阶梯覆盖率和微差异变差,同时产生酸槽刻蚀率偏快的问题,需要通过结深工艺和侧墙I艺的整合来取舍。

    作为栅极氧化介电层从纯二氧化硅到HfO,Zr02等系列高介电常数薄膜的过渡材料,氮氧化硅为CMOS技术从0.18um演进到45nm世代发挥了重要作用。时至今日,其技术不管是从设各、工艺、整合还是表征,都越来越成熟,越来越完善。之所以用氮氧化硅来作为 栅极氧化介电层,一方面是因为跟二氧化硅比,氮氧化硅具有较高的介电常数,在相同的等效二氧化硅厚度下,其栅极漏电流会大大降低另一方面,氮氧化硅中的氮对PMOS多晶硅中硼元素有较好的阻挡作用,它可以防止离子注人和随后的热处理过程中,硼元素穿过栅极氧化层到沟道,引起沟道掺杂浓度的变化,从而影响阈值电压的控制。作为栅极氧化介电层的氮氧化硅必须要比较好的薄膜特性及工艺可控性,所以一般的工艺是先形成一层致密的、很薄的、高质量的二氧化硅层,然后通过对二氧化硅的氮化来实现的。