專(zhuān)利名稱(chēng)：改善雙應(yīng)力氮化物表面形態(tài)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，特別涉及改善雙應(yīng)力氮化物表面形態(tài)的方法。
背景技術(shù)：
集成電路的制造需要根據(jù)指定的電路布局在給定的芯片區(qū)域上形成大量的電路元件?？紤]到操作速度、耗電量及成本效率的優(yōu)異特性，CMOS技術(shù)目前是最有前景的用于制造復(fù)雜電路的方法之一。在使用CMOS技術(shù)制造復(fù)雜的集成電路時(shí)，有數(shù)百萬(wàn)個(gè)晶體管(例如，N溝道晶體管與P溝道晶體管)形成于包含結(jié)晶半導(dǎo)體層的襯底上。不論是N溝道晶體管還是P溝道晶體管，MOS晶體管都含有所謂的PN結(jié)，PN結(jié)由以下兩者的界面形成高濃度摻雜的漏極/源極區(qū)、以及配置于該漏極區(qū)與該源極區(qū)之間的反向摻雜溝道。用形成于溝道區(qū)附近且通過(guò)薄絕緣層而與該溝道區(qū)分隔的柵極電極來(lái)控制溝道區(qū)的導(dǎo)電率，例如控制導(dǎo)電溝道的驅(qū)動(dòng)電流能力。當(dāng)在柵極電極上施加適當(dāng)?shù)目刂齐妷盒纬蓪?dǎo)電溝道后，溝道區(qū)的導(dǎo)電率取決于摻雜濃度和多數(shù)電荷載流子的遷移率。對(duì)于溝道區(qū)在晶體管寬度方向的給定延伸部分而言，溝道區(qū)的導(dǎo)電率取決于源極區(qū)與漏極區(qū)之間的距離，該距離也被稱(chēng)作溝道長(zhǎng)度。因此，溝道區(qū)的導(dǎo)電率是決定MOS晶體管效能的主要因素。 因此，減小溝道長(zhǎng)度以及減小與溝道長(zhǎng)度相關(guān)聯(lián)的溝道電阻率，成為用來(lái)提高集成電路操作速度的重要設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。然而，持續(xù)縮減晶體管尺寸從而減小溝道長(zhǎng)度會(huì)帶來(lái)諸多問(wèn)題，例如溝道的可控性減小(這也被稱(chēng)為短溝道效應(yīng))。這些問(wèn)題必須加以克服，以免過(guò)度地抵消掉逐步減小 MOS晶體管溝道長(zhǎng)度所得到的優(yōu)勢(shì)。另外，持續(xù)減小關(guān)鍵尺寸(例如，晶體管的柵極長(zhǎng)度) 還需要相適應(yīng)的工藝技術(shù)或開(kāi)發(fā)更復(fù)雜的工藝技術(shù)用來(lái)補(bǔ)償短溝道效應(yīng)，因此從工藝角度上看會(huì)越來(lái)越困難。目前已提出從另一個(gè)角度來(lái)提高晶體管的開(kāi)關(guān)速度，即通過(guò)對(duì)于給定溝道長(zhǎng)度增大溝道的電子載流子遷移率。這種提高載流子遷移率的方法可以避免或至少延緩在與裝置縮放尺寸相關(guān)聯(lián)的工藝中所遇到的許多問(wèn)題。用來(lái)增加電荷載流子遷移率的一個(gè)有效機(jī)制是改變溝道內(nèi)的品格結(jié)構(gòu)，例如通過(guò)在溝道區(qū)附近產(chǎn)生拉伸或壓縮應(yīng)力以便在溝道內(nèi)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的應(yīng)變，而拉伸或壓縮會(huì)分別造成電子和空穴遷移率的改變。例如，就標(biāo)準(zhǔn)的晶向而言，在溝道區(qū)中沿溝道長(zhǎng)度方向產(chǎn)生單軸拉伸應(yīng)變會(huì)增加電子的遷移率，其中，取決于拉伸應(yīng)變的大小和方向，可增加遷移率達(dá)百分之五十或更多。遷移率的增大可直接轉(zhuǎn)化成導(dǎo)電率的提高。另一方面，就P型晶體管的溝道區(qū)而言，單軸壓縮應(yīng)變可增加空穴的遷移率，從而提高P型晶體管的導(dǎo)電率。目前看來(lái)， 在集成電路制造中引進(jìn)應(yīng)力或應(yīng)變技術(shù)是對(duì)于下一代技術(shù)節(jié)點(diǎn)而言極有前景的方法。因?yàn)椋軕?yīng)變的硅可視為是一種“新型”的半導(dǎo)體材料，這使得制造速度更快的半導(dǎo)體器件成為可能而不需另外開(kāi)發(fā)昂貴的新型半導(dǎo)體材料，同時(shí)也可兼容目前所普遍使用的半導(dǎo)體工藝制造技術(shù)。在晶體管的溝道區(qū)附近產(chǎn)生拉伸或壓縮應(yīng)力有幾種方式，例如使用永久性應(yīng)力覆蓋層、間隔層元件等產(chǎn)生外部應(yīng)力，以便在溝道內(nèi)產(chǎn)生所需要的應(yīng)變。這些方法雖然看起來(lái)很有效也很有前景，但對(duì)于例如以接觸層、間隙壁(spacer)等來(lái)提供外部應(yīng)力至溝道內(nèi)以產(chǎn)生所需要的應(yīng)變時(shí)，施加外部應(yīng)力產(chǎn)生應(yīng)變的工藝可能取決于應(yīng)力傳遞機(jī)構(gòu)的效率。因此，對(duì)于不同的晶體管類(lèi)型，必須提供不同的應(yīng)力覆蓋層，這會(huì)導(dǎo)致增加多個(gè)額外的工藝步驟。特別是，如果增加的工藝步驟是光刻步驟的話，會(huì)使整體的生產(chǎn)成本顯著增加。因此，目前更為普遍應(yīng)用的在溝道區(qū)產(chǎn)生應(yīng)變的技術(shù)是一種被稱(chēng)為“應(yīng)力記憶”的技術(shù)。在半導(dǎo)體器件的中間制造階段，在柵極電極附近形成大量非晶化區(qū)，然后在晶體管區(qū)域上方形成應(yīng)力層，在該應(yīng)力層的存在下，可使該非晶化區(qū)重結(jié)晶。在用于使品格重結(jié)晶的退火工藝期間，在該應(yīng)力層產(chǎn)生的應(yīng)力下，晶體會(huì)成長(zhǎng)并且產(chǎn)生受應(yīng)變的晶格。在重結(jié)晶后，可移除該應(yīng)力層(因此這種應(yīng)力層也被稱(chēng)為“犧牲”應(yīng)力層)，而在重結(jié)晶的晶格部分內(nèi)仍可保留一些應(yīng)變量。雖然這種效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)制目前尚未完全了解，但大量實(shí)驗(yàn)已證實(shí)，在覆蓋的多晶硅柵極電極中會(huì)產(chǎn)生某一程度的應(yīng)變，即使引發(fā)應(yīng)力的層(即犧牲應(yīng)力層)移除后，這種應(yīng)變?nèi)詴?huì)存在。由于在移除該初始應(yīng)力層后柵極結(jié)構(gòu)仍維持著某些應(yīng)變量，對(duì)應(yīng)的應(yīng)變也可轉(zhuǎn)移到再成長(zhǎng)的晶體部分，從而也可保持某一部分的初始應(yīng)變。該應(yīng)力記憶技術(shù)有利于與其它的“永久性”應(yīng)變引發(fā)源結(jié)合，例如受應(yīng)力的接觸式蝕刻停止層、受應(yīng)變的嵌入式半導(dǎo)體材料等等，以便增加應(yīng)變引發(fā)機(jī)構(gòu)的整體效率。在CMOS工藝中，雙應(yīng)力氮化物Dual Stress Liner(DSL)技術(shù)已經(jīng)被證明是一種有效的和經(jīng)濟(jì)的加強(qiáng)CMOS性能的方法。雙應(yīng)力氮化物技術(shù)是結(jié)合張應(yīng)力與壓應(yīng)力氮化物接觸氮化物來(lái)同時(shí)提高NMOS和 PMOS的性能。雙應(yīng)力氮化物是在硅化物工藝之后形成的。首先，一個(gè)高張應(yīng)力的Si3N4氮化物被淀積，通過(guò)曝光形成圖案，PMOS區(qū)域的膜層被刻蝕去除。接著，一個(gè)高壓應(yīng)力的Si3N4 氮化物被淀積，這層膜也通過(guò)曝光形成圖案，NMOS區(qū)域的薄膜被刻蝕去除。接下來(lái)的工藝流程，包括層間絕緣和接觸形成，保持不變。 雙應(yīng)力氮化物方法可以將NMOS和PMOS中的有效驅(qū)動(dòng)電流分別增加15 %和32 %， 飽和驅(qū)動(dòng)電流分別增加11%和20%。然而，氮化物在張應(yīng)力和壓應(yīng)力的氮化物之間具有一定重疊的區(qū)域。如圖IA所示，例如，但不限于，層間介質(zhì)層在化學(xué)機(jī)械拋光后，在N阱上壓應(yīng)力氮化物102和在P阱上的張應(yīng)力氮化物103形成之后，雙應(yīng)力氮化物的表面具有重疊的區(qū)域101。隨著柵接觸節(jié)距(contacted gate pitch)的縮小，處理雙應(yīng)力氮化物邊界變得更加困難，尤其是對(duì)于刻蝕接觸有源區(qū)(CA)孔。如圖IB所示，對(duì)于每個(gè)刻蝕接觸有源區(qū)孔，104表示雙應(yīng)力氮化物表面的重疊區(qū)域。其中柵接觸節(jié)距是兩個(gè)靠近的柵極(中心線)之間的最近距離，柵接觸節(jié)距對(duì)于晶體管的布局及面積有決定性意義。晶片表面的這種重疊區(qū)域是造成晶片表面粗糙度大的主要原因，而晶片表面粗糙度大會(huì)影響半導(dǎo)體晶片的性能。因此，需要一種方法，能夠有效解決雙應(yīng)力氮化物表面的重疊區(qū)域，即凸起的問(wèn)題，以改善和平滑雙應(yīng)力氮化物的表面形態(tài)，提高半導(dǎo)體晶片的良品率。

發(fā)明內(nèi)容
在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式
部分中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
本發(fā)明提出了一種改善雙應(yīng)力氮化物表面形態(tài)的方法，包括步驟提供襯底，在所述襯底上形成通過(guò)淺隔離溝槽隔開(kāi)的PMOS晶體管和NMOS晶體管；在所述PMOS晶體管和 NMOS晶體管上沉積刻蝕停止層氧化物；在所述NMOS晶體管上的刻蝕停止層氧化物上沉積張應(yīng)力氮化物；對(duì)所述張應(yīng)力氮化物的表面進(jìn)行等離子體處理；在所述處理后的張應(yīng)力氮化物和PMOS晶體管上沉積壓應(yīng)力氮化物；去除所述NMOS上的壓應(yīng)力氮化物；使用H3PO4濕法刻蝕所述張應(yīng)力與壓應(yīng)力氮化物的表面邊界。完成所述改善和平滑雙應(yīng)力氮化物的表面形態(tài)的操作。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述等離子體處理是隊(duì)0或O2或O3處理。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述刻蝕停止層氧化物的材料為二氧化硅。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述刻蝕停止層氧化物的沉積方法是次常壓化學(xué)氣相沉積法、低壓化學(xué)氣相沉積法或等離子體化學(xué)氣相沉積法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述刻蝕停止層氧化物沉積的厚度為50 150埃。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述張應(yīng)力氮化物的材料為氮化硅。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述張應(yīng)力氮化物的厚度為400 650埃。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述張應(yīng)力氮化物的應(yīng)力1. 5 2. OGPa0根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述使用等離子體處理在所述張應(yīng)力氮化物的表面形成氧化硅薄層，其厚度小于100埃。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述壓應(yīng)力氮化物的沉積方法是等離子體化學(xué)氣相沉積法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述壓應(yīng)力氮化物的材料為氮化硅。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述壓應(yīng)力氮化物的沉積的厚度為400埃 800埃。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述壓應(yīng)力氮化物的應(yīng)力-2. 5 -3. 5GPa。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述H3PO4酸的溫度為150°C 170°C。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述H3PO4酸的濃度為85%。根據(jù)發(fā)明的方法，能夠有效解決雙應(yīng)力氮化物的表面凸起的問(wèn)題，以改善和平滑雙應(yīng)力氮化物的表面形態(tài)，提高半導(dǎo)體晶片的良品率。


本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，圖IA-IB是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制作雙應(yīng)力氮化物表面的截面圖；圖2A-2F是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式改善雙應(yīng)力氮化物表面形態(tài)的方法的流程中各步驟的截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式改善雙應(yīng)力氮化物表面形態(tài)的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明可以無(wú)需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。為了徹底了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟，以便說(shuō)明本發(fā)明是如何來(lái)改善雙應(yīng)力氮化物的表面形態(tài)。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。圖2A-2F是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式改善雙應(yīng)力氮化物表面形態(tài)的方法的流程中各步驟的截面圖。如圖2A所示，示出了在半導(dǎo)體襯底上沉積刻蝕停止層氧化物之后的結(jié)構(gòu)。提供一襯底200，該襯底200具有在其上形成并被淺隔離溝槽彼此隔開(kāi)的一對(duì)示例性的CMOS器件，即PMOS晶體管和NMOS晶體管共同構(gòu)成的CMOS器件。在襯底200的PMOS晶體管和 NMOS晶體管上均形成刻蝕停止層氧化物，即第一介電層201。第一介電層201的材料可以是氧化物，例如二氧化硅。所述刻蝕停止層氧化物的沉積方法可以是次常壓化學(xué)氣相沉積法(SACVD)或低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVD)或等離子體化學(xué)氣相沉積法(PECVD)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面。沉積的所述刻蝕停止層氧化物201的厚度為50 150埃。如圖2B所示，示出了在所述NMOS晶體管上的第一介電層201上沉積張應(yīng)力氮化物之后的結(jié)構(gòu)。在如圖2A所示的所述NMOS晶體管上的第一介電層201上形成張應(yīng)力氮化物，即第二介電層202。第二介電層202的材料可以是氮化硅。所述張應(yīng)力氮化物的沉積方法可以是等離子體化學(xué)氣相沉積(PECVD)。第二介電層202的厚度為400 650埃。第二介電層202的應(yīng)力為1. 5 2. OGPa0如圖2C所示，示出了對(duì)所述NMOS晶體管上的第二介電層202的表面進(jìn)行等離子體處理來(lái)形成氧化硅薄層之后的結(jié)構(gòu)。在如圖2B所示的所述NMOS晶體管上的張應(yīng)力氮化物，即所述NMOS晶體管上的第二介電層202上形成氧化硅薄層，即第三介電層203。所述等離子體處理是隊(duì)0或O2或O3處理。所述等離子體處理用來(lái)在所述NMOS晶體管上的張應(yīng)力氮化物之上形成氧化硅薄層，而PMOS晶體管上的氧化硅表面將不會(huì)被形成氧化硅薄層。在所述NMOS晶體管上的張應(yīng)力氮化物表面的氧化硅薄層，即第三介電層203的厚度小于100 埃。如圖2D所示，示出了在所述PMOS晶體管上的第一介電層201和所述匪OS晶體管上的第三介電層203上沉積壓應(yīng)力氮化物之后的結(jié)構(gòu)。在如圖2C所示的所述PMOS晶體管上的第一介電層201和所述NMOS晶體管上的第三介電層203上形成壓應(yīng)力氮化物，即第四介電層204。所述第四介電層204的材料可以是氮化硅。所述壓應(yīng)力氮化物的沉積方法可以是等離子體化學(xué)氣相沉積法(PECVD)。所述第四介電層204的厚度為400 800埃。所述壓應(yīng)力氮化物的應(yīng)力為-2. 5 -3. 5GPa。如圖2E所示，示出了去除所述NMOS晶體管上的壓應(yīng)力氮化物之后的結(jié)構(gòu)。去除所述NMOS晶體管上的壓應(yīng)力氮化物使用干法刻蝕，將在觸及所述NMOS上的第三介電層203， 即氧化硅薄層時(shí)刻蝕反應(yīng)停止，防止過(guò)度刻蝕的發(fā)生。如圖2F所示，示出了使用H3PO4濕法刻蝕所述張應(yīng)力與壓應(yīng)力氮化物的表面邊界后的結(jié)構(gòu)。H3PO4酸將刻蝕張應(yīng)力與壓應(yīng)力氮化物的邊界區(qū)域。并且對(duì)于NMOS區(qū)域，第三介電層203氧化硅薄層將保護(hù)第二介電層202張應(yīng)力氮化物，使得所述張應(yīng)力與壓應(yīng)力氮化物的表面邊界最小化，即消除張應(yīng)力與壓應(yīng)力氮化物表面的凸起，改善和平滑雙應(yīng)力氮
6化物的表面形態(tài)。所述H3PO4酸的溫度為150°C 170°C。所述H3PO4酸的濃度為85%。從而完成改善和平滑雙應(yīng)力氮化物表面形態(tài)的方法。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式改善雙應(yīng)力氮化物的表面形態(tài)，使用隊(duì)0或O2或O3等離子處理來(lái)形成氧化硅薄層，當(dāng)進(jìn)行雙應(yīng)力氮化物表面邊界去除的時(shí)候，這層氧化硅薄層能夠保護(hù)NMOS晶體管上的張應(yīng)力氮化物免受酸的刻蝕。另外，使用H3PO4濕法刻蝕所述雙應(yīng)力氮化物的表面邊界，改善和平滑所述雙應(yīng)力氮化物的表面形態(tài)。H3PO4酸將刻蝕邊界區(qū)域，刻蝕的速率比其它區(qū)域要快，并且對(duì)于NMOS區(qū)域，氧化硅薄層將保護(hù)張應(yīng)力氮化物。能夠有效解決雙應(yīng)力氮化物的表面凸起的問(wèn)題，從而改善和平滑了雙應(yīng)力氮化物的表面形態(tài)，提高了半導(dǎo)體晶片的良品率。如圖3所示，為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式改善雙應(yīng)力氮化物表面形態(tài)的工藝流程圖。在步驟301中，在形成所述雙應(yīng)力氮化物之前，首先沉積刻蝕停止層氧化物。在襯底的PMOS晶體管和NMOS晶體管上均形成刻蝕停止層氧化物?？涛g停止層氧化物的材料可以是氧化物，例如二氧化硅?？涛g停止層氧化物的沉積方法可以是次常壓化學(xué)氣相沉積法 (SACVD)或低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVD)或等離子體化學(xué)氣相沉積法(PECVD)。沉積的所述刻蝕停止層氧化物的厚度為50 150埃。在步驟302中，沉積張應(yīng)力氮化物。在步驟301中形成的刻蝕停止層氧化物上沉積張應(yīng)力氮化物。所述張應(yīng)力氮化物的材料可以是氮化硅。所述張應(yīng)力氮化物的沉積方法可以是等離子體化學(xué)氣相沉積(PECVD)。所述張應(yīng)力氮化物的厚度為400 650埃。張應(yīng)力氮化物的應(yīng)力為1. 5 2. OGPa。在步驟303中，去除PMOS晶體管上的張應(yīng)力氮化物。在步驟304中，對(duì)所述NMOS晶體管上的張應(yīng)力氮化物的表面進(jìn)行等離子體處理。 所述等離子體處理是隊(duì)0或O2或O3處理。所述等離子體處理用來(lái)在所述NMOS晶體管上的張應(yīng)力氮化物之上形成氧化硅薄層，而PMOS晶體管上的氧化硅表面將不會(huì)被形成氧化硅薄層。所述NMOS晶體管上的張應(yīng)力氮化物表面的氧化硅薄層的厚度小于100埃。在步驟305中，沉積壓應(yīng)力氮化物。在所述PMOS晶體管上的刻蝕停止層氧化物和所述NMOS晶體管上的氧化硅薄層上沉積壓應(yīng)力氮化物。所述壓應(yīng)力氮化物的材料可以為氮化硅。所述壓應(yīng)力氮化物的沉積方法可以是等離子體化學(xué)氣相沉積法(PECVD)。所述壓應(yīng)力氮化物的厚度為400 800埃。所述壓應(yīng)力氮化物的應(yīng)力為-2. 5 -3. 5GPa。在步驟306中，去除所述NMOS晶體管上的壓應(yīng)力氮化物。去除所述NMOS晶體管上的壓應(yīng)力氮化物使用干法刻蝕，將在觸及所述NMOS晶體管上的氧化硅薄層時(shí)刻蝕反應(yīng)停止，防止過(guò)度刻蝕的發(fā)生。在步驟307中，使用H3PO4濕法刻蝕所述張應(yīng)力與壓應(yīng)力氮化物的表面邊界。H3PO4 酸將刻蝕張應(yīng)力與壓應(yīng)力氮化物的邊界區(qū)域。并且對(duì)于NMOS區(qū)域，氧化硅薄層將保護(hù)張應(yīng)力氮化物，使得所述雙應(yīng)力氮化物的表面邊界最小化，即消除張應(yīng)力與壓應(yīng)力氮化物表面的重疊區(qū)域。所述H3PO4酸的溫度為150°C 170°C。所述H3PO4酸的濃度為85%。從而完成改善和平滑所述雙應(yīng)力氮化物表面形態(tài)的操作，提高半導(dǎo)體晶片的良品率。根據(jù)如上所述的實(shí)施例制造的半導(dǎo)體器件可應(yīng)用于多種集成電路(IC)中。根據(jù)本發(fā)明的集成電路例如是存儲(chǔ)器電路，如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、動(dòng)態(tài)RAM(DRAM)、同步DRAM (SDRAM)、靜態(tài)RAM(SRAM)、或只讀存儲(chǔ)器(ROM)等等。根據(jù)本發(fā)明的IC還可以是邏輯器件，如可編程邏輯陣列(PLA)、專(zhuān)用集成電路(ASIC)、合并式DRAM邏輯集成電路(掩埋式 DRAM)或任意其他電路器件。根據(jù)本發(fā)明的IC芯片可用于例如用戶電子產(chǎn)品，如個(gè)人計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、蜂窩式電話、個(gè)人數(shù)字助理、攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等各種電子產(chǎn)品中，尤其是射頻產(chǎn)品中。 本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說(shuō)明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書(shū)及其等效范圍所界定。
權(quán)利要求
1.一種改善雙應(yīng)力氮化物表面形態(tài)的方法，包括步驟a)提供襯底，在所述襯底上形成通過(guò)淺隔離溝槽隔開(kāi)的PMOS晶體管和NMOS晶體管；b)在所述PMOS晶體管和NMOS晶體管上沉積刻蝕停止層氧化物；c)在所述NMOS晶體管上的刻蝕停止層氧化物上沉積張應(yīng)力氮化物；d)對(duì)所述張應(yīng)力氮化物的表面進(jìn)行等離子體處理；e)在所述處理后的張應(yīng)力氮化物和PMOS晶體管上沉積壓應(yīng)力氮化物；g)去除所述NMOS上的壓應(yīng)力氮化物；h)使用H3PO4濕法刻蝕所述張應(yīng)力與壓應(yīng)力氮化物的表面邊界。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述等離子體處理是N2O或O2或O3處理。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述刻蝕停止層氧化物的材料為二氧化硅。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述刻蝕停止層氧化物的沉積方法是次常壓化學(xué)氣相沉積法、低壓化學(xué)氣相沉積法或等離子體化學(xué)氣相沉積法。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述刻蝕停止層氧化物沉積的厚度為50 150 埃。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述張應(yīng)力氮化物的材料為氮化硅。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述張應(yīng)力氮化物的厚度為400 650埃。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述張應(yīng)力氮化物的應(yīng)力1.5 2. OGPa0
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用等離子體處理在所述張應(yīng)力氮化物的表面形成氧化硅薄層，其厚度小于100埃。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述壓應(yīng)力氮化物的沉積方法是等離子體化學(xué)氣相沉積法。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述壓應(yīng)力氮化物的材料為氮化硅。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述壓應(yīng)力氮化物的沉積的厚度為400埃 800埃。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述壓應(yīng)力氮化物的應(yīng)力-2. 5 -3. 5GPa。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述H3PO4酸的溫度為150°C 170°C。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述H3PO4酸的濃度為85%。
16.一種包含通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制造的半導(dǎo)體器件的集成電路，其中所述集成電路選自隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、可編程邏輯陣列、專(zhuān)用集成電路、掩埋式動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器和射頻電路其中至少一種。
17.一種包含通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制造的半導(dǎo)體器件的電子設(shè)備，其中所述電子設(shè)備選自個(gè)人計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、蜂窩式電話、個(gè)人數(shù)字助理、攝像機(jī)、 數(shù)碼相機(jī)和手機(jī)其中至少一種。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種改善雙應(yīng)力氮化物表面形態(tài)的方法，包括步驟提供襯底，在所述襯底上形成通過(guò)淺隔離溝槽隔開(kāi)的PMOS晶體管和NMOS晶體管；在所述PMOS晶體管和NMOS晶體管上沉積刻蝕停止層氧化物；在所述NMOS晶體管上的刻蝕停止層氧化物上沉積張應(yīng)力氮化物；對(duì)所述張應(yīng)力氮化物的表面進(jìn)行等離子體處理；在所述處理后的張應(yīng)力氮化物和PMOS晶體管上沉積壓應(yīng)力氮化物；去除所述NMOS上的壓應(yīng)力氮化物；使用H3PO4濕法刻蝕所述張應(yīng)力與壓應(yīng)力氮化物的表面邊界。完成所述改善和平滑雙應(yīng)力氮化物的表面形態(tài)的操作。根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠有效解決雙應(yīng)力氮化物表面的凸起問(wèn)題，以改善和平滑雙應(yīng)力氮化物的表面形態(tài)，提高半導(dǎo)體晶片的良品率。
文檔編號(hào)H01L21/8238GK102376646SQ20101026756
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者李敏 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司