发明名称 制作高张力薄膜及应变矽金氧半导体电晶体的方法
摘要 一种制作高张力薄膜及应变矽金氧半导体电晶体的方法。首先提供一半导体基底,并于该半导体基底上形成一闸极、至少一侧壁子以及一源极/汲极区域,接着进行n次沈积制程,以形成n层高张力薄膜(high tensilestress film)覆盖于于该闸极与该源极/汲极区域表面,而且每一该高张力薄膜皆进行一次热处理制程,其中n大于或等于2。
申请公布号 TWI270941 申请公布日期 2007.01.11
申请号 TW094138761 申请日期 2005.11.04
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 陈能国;蔡腾群;廖秀莲;黄建中
分类号 H01L21/31(2006.01);H01L21/334(2006.01) 主分类号 H01L21/31(2006.01)
代理机构 代理人 许锺迪 台北县永和市福和路389号5楼
主权项 1.一种形成高张力薄膜的方法,包含有下列步骤: 进行n次沈积制程,以形成n层高张力薄膜(high tensile stress film)于一基底表面,而且每一该高张力薄膜 皆分别进行一次热处理制程,其中n不小于2。 2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该等高张 力薄膜包含氮化矽(SiN)或氧化矽(SiO)。 3.如申请专利范围第2项所述之方法,其中各该氮化 矽薄膜之初镀膜(as-deposition)的伸张应力状态( tensile-stressstatus)系介于0.2GPa至1.5 GPa。 4.如申请专利范围第3项所述之方法,其中各该高张 力薄膜在分别进行该等热处理制程之后,该等高张 力薄膜之总伸张应力状态(tensile-stress status)系介 于0.5GPa至2.5GPa。 5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中各该高张 力薄膜之厚度系介于100埃至1000埃。 6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该等热处 理制程包含一紫外线硬化(UV curing)制程、一退火( anneal)制程或一电子束(e-beam)处理。 7.如申请专利范围第6项所述之方法,其中该退火制 程包含有一高温峰値退火(thermal spike anneal)制程。 8.如申请专利范围第6项所述之方法,其中该紫外线 硬化制程之温度系介于150℃至700℃。 9.如申请专利范围第6项所述之方法,其中该紫外线 硬化制程之时间系介于30秒至60分钟。 10.如申请专利范围第6项所述之方法,其中该紫外 线硬化制程之紫外线波长系介于100nm至400nm。 11.如申请专利范围第6项所述之方法,其中该高温 峰値退火制程之温度系介于200℃至1000℃。 12.如申请专利范围第6项所述之方法,其中该高温 峰値退火制程之时间系介于0至120秒。 13.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该热处 理制程包含一现场(in-situ)制程或一非现场(non in- situ)制程。 14.一种制作应变矽金氧半导体电晶体的方法,该方 法包含有下列步骤: 提供一半导体基底,并于该半导体基底上形成一闸 极、至少一侧壁子以及一源极/汲极区域;以及 进行n次沈积制程,以形成n层高张力薄膜(high tensile stress film)覆盖于该闸极与该源极/汲极区域表面, 而且每一该高张力薄膜皆分别进行一次热处理制 程,其中n不小于2。 15.如申请专利范围第14项所述之方法,其中该半导 体基底包含一晶圆(wafer)或一矽覆绝缘(SOI)基底。 16.如申请专利范围第14项所述之方法,其中该应变 矽金氧半导体电晶体另包含有一闸极介电层设于 该闸极与该半导体基底之间。 17.如申请专利范围第14项所述之方法,其中该高张 力薄膜包含氮化矽(SiN)或氧化矽(SiO)。 18.如申请专利范围第14项所述之方法,其中各该氮 化矽薄膜之初镀膜(as-deposition)的伸张应力状态( tensile-stress status)系介于0.2GPa至1.5GPa。 19.如申请专利范围第18项所述之方法,其中各该高 张力薄膜在分别进行该等热处理制程之后,该等高 张力薄膜之总伸张应力状态(tensile-stress status)系 介于0.5GPa至2.5 GPa。 20.如申请专利范围第14项所述之方法,其中各该高 张力薄膜之厚度系介于100埃至1000埃。 21.如申请专利范围第14项所述之方法,其中该等热 处理制程包含一紫外线硬化(UV curing)制程、一退 火(anneal)制程或一电子束(e-beam)处理。 22.如申请专利范围第21项所述之方法,其中该退火 制程包含有一高温峰値退火(thermal spike anneal)制程 。 23.如申请专利范围第21项所述之方法,其中该紫外 线硬化制程之温度系介于150℃至700℃。 24.如申请专利范围第21项所述之方法,其中该紫外 线硬化制程之时间系介于30秒至60分钟。 25.如申请专利范围第21项所述之方法,其中该紫外 线硬化制程之紫外线波长系介于100nm至400nm。 26.如申请专利范围第21项所述之方法,其中该高温 峰値退火制程之温度系介于200℃至1000℃。 27.如申请专利范围第21项所述之方法,其中该高温 峰値退火制程之时间系介于0至120秒。 28.如申请专利范围第14项所述之方法,其中该热处 理制程包含一现场(in-situ)制程或一非现场(non in- situ)制程。 29.如申请专利范围第14项所述之方法,其中该应变 矽金氧半导体电晶体包含一应变矽N型金氧半导体 (NMOS)电晶体。 图式简单说明: 第1图至第3图为习知制作一高张力薄膜于NMOS电晶 体表面的方法示意图。 第4图至第7图为本发明制作一高张力薄膜于NMOS电 晶体表面的方法示意图。
地址 新竹市新竹科学工业园区力行二路3号