发明名称 用于利用短时间的热制程之薄膜层的化学形成之方法
摘要 兹提供一种用以于一基板上构成薄膜层的方法。该方法包含如下步骤,即于该基板上构成一含掺质材料之薄表面层,以及按选定以于该表面层与该掺质材料间产生一反应俾构成一介电薄膜、金属薄膜或矽质薄膜之制程参数的掺质表面层短时间热制程。在一具体实施例里,短时间热制程会藉该掺质表面层之快闪快速热制程所实施。在另一具体实施例里,短时间热制程则是藉该掺质表面层之次熔雷射制程所实施。该制程可用来构成具50埃或其以下厚度的介电层。
申请公布号 TWI286793 申请公布日期 2007.09.11
申请号 TW092108079 申请日期 2003.04.09
申请人 维瑞安半导体设备公司 发明人 丹尼尔F. 道宁
分类号 H01L21/265(2006.01) 主分类号 H01L21/265(2006.01)
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路2段112号9楼
主权项 1.一种用以于一基板上构成薄膜层的方法,其包含 如下步骤: 于该基板上构成一含掺质材料之薄表面层;以及 在形成掺质表面层之后进行短时间热制程,此系按 选定以于该表面层与该掺质材料间产生一反应俾 构成一具50埃或其以下的厚度之介电薄膜、金属 薄膜或矽质薄膜的制程参数,而避免掺质材料显着 的扩散至基板中。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中构成一薄表面 层的步骤,包含以该掺质材料的低能量离子进行该 薄表面层的电浆掺质处理。 3.如申请专利范围第1项之方法,其中构成一薄表面 层的步骤,包含以该掺质材料的低能量离子进行该 薄表面层的离子植入处理。 4.如申请专利范围第1项之方法,其中构成一薄表面 层的步骤,包含薄表面层及掺质材料的化学气相沉 积处理。 5.如申请专利范围第1项之方法,其中构成一薄表面 层的步骤,包含以氮质掺入该薄表面层。 6.如申请专利范围第1项之方法,其中构成一薄表面 层的步骤,包含以铪质掺入该薄表面层。 7.如申请专利范围第1项之方法,其中构成一薄表面 层的步骤,包含以锆质掺入该薄表面层。 8.如申请专利范围第1项之方法,其中构成一薄表面 层的步骤,包含构成一薄氧化矽膜。 9.如申请专利范围第1项之方法,其中构成一薄表面 层的步骤,包含构成一具30埃或其以下的厚度之薄 表面层。 10.如申请专利范围第1项之方法,其中构成一薄表 面层的步骤,包含构成一具20埃或其以下厚度之薄 表面层。 11.如申请专利范围第1项之方法,其中构成一薄表 面层的步骤,包含构成一掺有氮质的薄膜。 12.如申请专利范围第1项之方法,其中该短时间热 制程的步骤,包含该掺质表面层的快闪快速热制程 。 13.如申请专利范围第1项之方法,其中该短时间热 制程的步骤,包含快速加热该基板至一中介温度, 及快闪加热该掺质表面层至一高于该中介温度的 最终温度。 14.如申请专利范围第1项之方法,其中该短时间热 制程的步骤,包含该掺质表面层的次熔雷射制程。 15.如申请专利范围第1项之方法,其中该短时间热 制程的步骤,包含快速加热该掺质表面层至一所欲 温度,并维持约100毫秒或其以下的时间。 16.如申请专利范围第1项之方法,其中该掺质表面 层短时间热制程的步骤,包含快速加热该掺质表面 层至一所欲温度,并维持约10毫秒或其以下的时间 。 17.如申请专利范围第1项之方法,其中该掺质表面 层短时间热制程的步骤,包含加热至约1000℃到1410 ℃范围的热制程。 18.如申请专利范围第1项之方法,其中该掺质表面 层短时间热制程的步骤,包含加热至约1150℃到1350 ℃范围的热制程。 19.如申请专利范围第1项之方法,其中该薄表面层 与该掺质材料间的反应构成一具高介电常数之介 电层。 20.一种于一矽基板上构成一薄膜层之方法,其包含 如下步骤: 于该矽质基板上构成一含氮质之掺质氧化矽层;以 及 在形成掺质氧化矽层之后按选定以于该氧化矽层 与该氮质间产生一反应俾构成一氮化矽、氮氧化 矽或两者之参数的短时间热制程,以避免氮质大量 扩散到该基板内。 21.如申请专利范围第20项之方法,其中构成一掺质 氧化矽层的步骤,包含以该掺质材料的低能量氮离 子进行该薄表面层的电浆掺质处理。 22.如申请专利范围第20项之方法,其中构成一掺质 氧化矽层的步骤,包含以低能量氮离子进行该薄表 面层的离子植入处理。 23.如申请专利范围第20项之方法,其中构成一掺质 氧化矽层的步骤,包含含氮质之氧化层的化学气相 沉积处理。 24.如申请专利范围第20项之方法,其中该掺质氧化 矽层具有50埃或其以下厚度。 25.如申请专利范围第20项之方法,其中该短时间热 制程的步骤,包含该掺质氧化矽层的快闪快速热制 程。 26.如申请专利范围第20项之方法,其中该短时间热 制程的步骤,包含快速加热该矽质基板至一中介温 度,及快闪加热该掺质氧化矽层至一高于该中介温 度的最终温度。 27.如申请专利范围第20项之方法,其中该短时间热 制程的步骤,包含该掺质氧化矽层的次熔雷射制程 。 28.如申请专利范围第20项之方法,其中该掺质氧化 矽层短时间热制程的步骤,包含加热该掺质氧化矽 层至一所欲温度,并维持约100毫秒或其以下的时间 。 29.如申请专利范围第20项之方法,其中该掺质氧化 矽层短时间热制程的步骤,包含加热该掺质氧化矽 层至一所欲温度,并维持约10毫秒或其以下的时间 。 30.如申请专利范围第20项之方法,其中该掺质氧化 矽层短时间热制程的步骤,包含在约1000℃到1410℃ 范围的热制程。 31.如申请专利范围第20项之方法,其中该掺质氧化 矽层短时间热制程的步骤,包含在约1150℃到1350℃ 范围的热制程。 图式简单说明: 图1系一典型MOS电晶体之简化截面图; 图2系一电浆掺质系统略图; 图3系一快闪快速热制程系统略图; 图4系一次熔雷射制程系统略图;以及 图5系一根据本发明具体实施例以构成薄膜层之流 程图。
地址 美国
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