具有控制应力的氮化矽膜

主权项

一种多层氮化物堆叠层，其包括：数层氮化物蚀刻终止层，相互形成于彼此的顶面上，该数层氮化物蚀刻终止层包括一第一氮化物蚀刻终止层与一第二氮化物蚀刻终止层，每一氮化蚀刻终止层系使用一薄膜形成制程所形成，其中形成该多层氮化物堆叠层包括在沉积该第一氮化物蚀刻终止层之前一刻热冲击一基材。如申请专利范围第1项所述之多层氮化物堆叠层，其中该等氮化物蚀刻终止层之每一层的厚度实质相同于彼此。如申请专利范围第1项所述之多层氮化物堆叠层，其中该多层氮化物堆叠层形成于一基材上，且该多层氮化物堆叠层引发一拉伸应力于该基材。如申请专利范围第1项所述之多层氮化物堆叠层，其中该多层氮化物堆叠层系一形成于一半导体元件上的共形薄膜。如申请专利范围第1项所述之多层氮化物堆叠层，其中该多层氮化物堆叠层为一形成于一半导体元件上之共形薄膜与一半导体元件之一间隙壁(spacer wall)的至少其中一者。一种半导体元件，其包括：一基材，其具有一源极区域与一汲极区域以及一形成于该源极区域与该汲极区域间的通道区域；一闸极堆叠层，形成于该基材上；以及一拉伸应力引发层，形成于该基材与该闸极堆叠层上，该拉伸应力引发层包含一氮化物堆叠层，该氮化物堆叠层具有复数层相互形成于彼此的顶面上之氮化物层，该复数层氮化物层包括一第一氮化物层与一第二氮化物层，其中形成该拉伸应力引发层之步骤包括在沉积该第一氮化物层之前一刻热冲击该基材。如申请专利范围第6项所述之半导体元件，其中该等氮化物层中之每一层的厚度实质相同于彼此。如申请专利范围第6项所述之半导体元件，其中该氮化物堆叠层于该通道区域引发一拉伸应力。如申请专利范围第8项所述之半导体元件，其中该拉伸应力约150-450百万巴斯卡(mega Pascal)。如申请专利范围第6项所述之半导体元件，更包括一间隙壁，位于该闸极堆叠层的每一侧边，其中每一间隙壁系由氮化物所构成。如申请专利范围第6项所述之半导体元件，其中每一间隙壁系由具有控制的低内应力之氮化物所构成。如申请专利范围第6项所述之半导体元件，更包括一间隙壁位于该闸极堆叠层的每一侧边，其中每一间隙壁系由另一氮化物堆叠层所构成，该另一氮化物堆叠层具有复数层相互形成于彼此的顶面上之氮化物层。如申请专利范围第6项所述之半导体元件，其中该氮化物堆叠层之总厚度范围约介于200至1000之间。一种制造一半导体元件的方法，该方法包括：提供一基材；于该基材上形成一半导体元件；形成一拉伸应力引发层于该基材上，该拉伸应力引发层包含一氮化物堆叠层，该氮化物堆叠层具有复数层相互形成于彼此的顶面上之氮化物层，该复数层氮化物层包括一第一氮化物层与一第二氮化物层，其中形成该拉伸应力引发层之步骤包括在沉积该第一氮化物层之前一刻热冲击该基材。如申请专利范围第14项所述之方法，其中该半导体元件具有一源极区域与一汲极区域以及一形成于该两者之间的闸极堆叠层，且其中该拉伸应力引发层系形成于该源极区域、该汲极区域与该闸极堆叠层上。如申请专利范围第15项所述之方法，其更包括：在该基材上形成该拉伸应力引发层前，先形成一矽化物层于该半导体元件上。如申请专利范围第15项所述之方法，其更包括：于该源极区域、该汲极区域与该闸极堆叠层产生接触。如申请专利范围第15项所述之方法，其更包括：该拉伸应力引发层引导拉伸应力至该基材中的一通道区域内。如申请专利范围第15项所述之方法，其中该基材系一含矽基材、一单晶矽基材、一矽锗基材与一绝缘层上覆矽基材中的其中一者。如申请专利范围第15项所述之方法，其中该拉伸应力引发层系将一范围约介于150至450百万巴斯卡之拉伸应力引入该基材中。如申请专利范围第15项所述之方法，其中该拉伸应力引发层系于一单晶圆沉积室中所形成。如申请专利范围第15项所述之方法，其中在该基材于一沉积室内经热冲击后，立即于该沉积室中形成该拉伸应力引发层。一种制造一半导体元件的方法，该方法包括：放置一基材于一单晶圆沉积室中，并在执行沉积步骤前一刻热冲击该基材；以及沉积一第一氮化物蚀刻终止层于该基材上，该第一氮化物蚀刻终止层会于该基材中引发一拉伸应力。如申请专利范围第23项所述之方法，其中热冲击该基材之步骤包括使该基材之温度维持在实质上低于一想要的沉积温度，并且在执行该沉积步骤前一刻，以该想要的沉积温度来热冲击该基材。如申请专利范围第23项所述之方法，其中热冲击该基材之步骤包括：在该沉积步骤之前，使该基材于该单晶圆沉积室之一加热器上方保持一段距离，并于该沉积步骤前一刻，允许该基材接触该加热器，该加热器系经设定，以将该基材加热至一想要的沉积温度。如申请专利范围第23项所述之方法，其中该基材具有一源极区域与一汲极区域以及一形成于该两者上的闸极堆叠层，且其中该拉伸应力引发层系形成于该源极区域、该汲极区域与该闸极堆叠层上。如申请专利范围第23项所述之方法，更包括：在沉积该第一氮化物蚀刻终止层之前，先形成一矽化物层于该源极区域、该汲极区域与该闸极堆叠层上。如申请专利范围第23项所述之方法，更包括：沉积一第二氮化物蚀刻终止层于该第一氮化物蚀刻终止层上，该第二氮化物蚀刻终止层与该第一氮化物蚀刻终止层系形成一氮化物堆叠层，且该氮化物堆叠层会于该基材中引发该拉伸应力。如申请专利范围第28项所述之方法，其中沉积一第二氮化物蚀刻终止层之步骤更包括：将具有该第一氮化物蚀刻终止层沉积于其上的该基材自该单晶圆沉积室中移除；以及在沉积该第二氮化物蚀刻终止层之前一刻，热冲击该基材。如申请专利范围第29项所述之方法，其中热冲击该基材之步骤包括：使该基材之温度维持在实质上低于一想要沉积温度，并在执行该沉积步骤前一刻，以该想要的沉积温度来热冲击该基材。如申请专利范围第29项所述之方法，其中热冲击该基材之步骤包括：在该沉积步骤前，使该基材于该单晶圆沉积室之一加热器上方保持一段距离，并于该沉积步骤前一刻，允许该基材接触该加热器，该加热器系经设定，以将该基材加热至一想要的沉积温度。如申请专利范围第29项所述之方法，其中该基材具有一源极区域与一汲极区域以及一形成于该两者上的闸极堆叠层，且其中该拉伸应力引发层系形成于该源极区域、该汲极区域与该闸极堆叠层上。如申请专利范围第32项所述之方法，更包括：在沉积该第一氮化物蚀刻终止层之前，先形成一矽化物层于该源极区域、该汲极区域与该闸极堆叠层上。