半导体结构的形成方法以及半导体结构的形成装置的制造方法_3

文档序号:9766826阅读:来源:国知局
的激光201,所述激光201的脉冲能量在I焦耳到10焦耳的范围内。在本实施例中,所述激光光源202位于所述氧化膜生长设备200中,但是本发明对此不做限制,在其他实施例中,所述激光光源202还可以位于氧化膜生长设备200外,使激光201通过氧化膜生长设备200上的窗口照射到承片台上的晶圆上。
[0074]掩模版203,位于所述激光光源202与承片台之间,用于使激光光源202所发出的激光201的一部分投射到承片台上的晶圆上,以形成氧化硅图形。所述掩模版203具有透光区域101,光能够穿过所述透光区域101,不能穿过掩模版203除透光区域101之外的其他部分。
[0075]本实施例中,氧化硅图形102为激光201透过掩模版203后照射衬底100直接形成,不需要在衬底100上覆盖整层的氧化硅材料,然后在氧化硅材料上进行涂布光刻胶以及刻蚀氧化硅材料的过程,简化了氧化硅图形的形成工艺,节省了生产成本,并且减少了由于工艺复杂造成缺陷,或是多个氧化硅图形102之间尺寸出现偏差的问题。
[0076]需要说明的是,在本实施例中,所述掩模版203平行于承片台的表面,所述激光光源202发出的激光201垂直于所述掩模版203。但是本发明对所述激光光源202发出的激光201与掩模版203所成的角度不做限制。
[0077]需要说明的是,当激光201的波长在200纳米到350纳米的范围内时,氧化硅的生长速度较快,适用于形成氧化硅图形。但本发明对激光光源202发出激光201的波长范围不做限制,激光光源202还可以发出波长还可以在200纳米到350纳米的范围之外的激光。
[0078]本实施例中,将晶圆放入本实施例氧化膜生长设备200的承片台上,在含有氧气的环境下,激光光源202发出的激光201透过掩模版203的透光区域101照射所述晶圆。在本实施例中,所述晶圆包括衬底100,所述衬底100为单晶硅衬底。
[0079]激光201具有较高的能量,能够将单晶硅的衬底100熔化,在含有氧气的环境下,熔化的单晶硅与氧气发生反应以形成氧化硅。由于激光201的方向性极强,激光201照射在衬底100上的区域与透光区域101的形状非常接近,在衬底100接受激光201照射的区域,形成氧化硅图形102,所述氧化硅图形102与透光区域101的形状非常接近,因此氧化硅图形102精度较高。
[0080]在本实施例中,由于激光201在200纳米到350纳米范围内,波长较短,不容易发生衍射,能够进一步提闻氧化5圭图形102的精度。
[0081 ] 在本实施例中,由于激光201的方向性极强,能够使所述氧化硅图形102的特征尺寸在I微米到2微米的范围内,即氧化硅图形102的最小间距或最小线宽在I微米到2微米的范围内。由于激光201波长较短,不容易发生衍射,通过激光201照射形成的氧化硅图形102在特征尺寸在I微米到2微米的范围时,能够保证较好的质量,不容易发生残留等缺陷,较现有技术光刻工艺所形成氧化硅图形特征尺寸更小。
[0082]可选的,在掩模版203与承片台之间还可以设置透镜,可以通过调节透镜的种类,或者通过调节透镜的位置来调节透镜与掩模版203的距离以及透镜与承片台上的晶圆(衬底100)之间的距离,进而使所述氧化硅图形102的尺寸可以相对掩模版203的透光区域101的尺寸放大或者缩小。
[0083]需要说明的是,在其他实施例中,所述衬底100为锗衬底或者其他半导体材料的衬底时,采用本发明半导体结构的形成装置,采用激光201以所述掩模版203为掩模照射所述衬底100,在衬底100接受激光照射的区域还能够形成氧化锗图形或其他氧化物图形,本发明对此不作限制。
[0084]还需要说明的是,本发明提供的半导体结构的形成装置能够应用于本发明提供的半导体结构的形成方法,但是本发明提供的半导体结构的形成方法不限于以本发明提供的半导体结构的形成装置进行,本发明提供的半导体结构的形成装置也不限于应用于本发明提供的半导体结构的形成方法。
[0085]虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括: 提供衬底; 在所述衬底上方设置掩模版; 在含有氧气的环境下,采用激光以所述掩模版为掩模照射所述衬底,在衬底接受激光照射的区域形成氧化物图形。2.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述衬底含有硅元素,所述在衬底接受激光照射的区域形成的氧化物图形为氧化硅图形。3.如权利要求2所述的形成方法,其特征在于,所述激光的波长在200纳米到350纳米的范围内。4.如权利要求2所述的形成方法,其特征在于,所述衬底为单晶硅衬底,所述氧化硅图形的厚度在100埃到500埃的范围内。5.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述激光的脉冲能量在I到的10焦耳的范围内。6.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述含有氧气的环境包括纯氧环境和空气环境。7.如权利要求1或2所述的形成方法,其特征在于,所述半导体结构的形成方法还包括: 以所述氧化物图形为硬掩模,刻蚀所述衬底,在所述衬底中形成腔体。8.如权利要求7所述的形成方法,其特征在于,所述衬底包括硅衬底,刻蚀所述衬底的刻蚀剂包括四甲基氢氧化铵溶液。9.如权利要求7所述的形成方法,其特征在于,所述腔体在平行于衬底的平面上的形状为矩形,所述矩形的长度和宽度在10到900微米的范围内。10.如权利要求2所述的形成方法,其特征在于,所述氧化硅图形的特征尺寸在I微米到2微米的范围内。11.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,提供衬底的步骤包括:在提供单晶硅衬底之后,在所述单晶硅衬底上形成非晶硅材料层,所述非晶硅材料层和单晶硅衬底共同组成衬底; 在含有氧气的环境下,采用激光以所述掩模版为掩模照射所述衬底,在衬底接受激光照射的区域形成氧化物图形的步骤包括:采用激光以所述掩模版为掩模照射所述非晶硅材料层,在所述非晶硅材料层上形成氧化硅图形。12.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述衬底为非晶硅衬底,在所述非晶硅衬底接受激光照射的区域形成的氧化物图形为氧化硅图形。13.如权利要求11或12所述的形成方法,其特征在于,所述氧化硅图形的厚度在100埃到1000埃的范围内。14.一种半导体结构的形成装置,其特征在于,包括: 氧化膜生长设备,具有腔室,所述腔室中设有承载晶圆的承片台,所述腔室内的气体中含有氧气; 激光光源,用于发出激光; 掩模版,位于所述激光光源与承片台之间,用于使激光光源所发出激光的一部分投射到晶圆上,以形成氧化物图形。15.如权利要求14所述的形成装置,其特征在于,所述激光光源位于所述氧化膜生长设备的腔室内。16.如权利要求14所述的形成装置,其特征在于,所述氧化膜生长设备用于形成氧化硅图形,所述激光光源发出的激光波长在200纳米到350纳米范围内。17.如权利要求14所述的形成装置,其特征在于,所述腔室内的气体为纯氧或空气。
【专利摘要】本发明提供一种半导体结构的形成方法以及半导体结构的形成装置,半导体结构的形成方法包括:提供衬底;在所述衬底上方设置掩模版;在含有氧气的环境下,采用激光以所述掩模版为掩模照射所述衬底,在衬底接受激光照射的区域形成氧化物图形。本发明半导体结构的形成方法中,在含有氧气的环境下,氧化物图形为激光透过掩模版后照射衬底直接形成,不需要进行涂布光刻胶以及刻蚀过程,简化了氧化物图形的形成工艺,节省了生产成本。本发明提供的半导体结构的形成装置能够应用于本发明提供的半导体结构的形成方法。
【IPC分类】H01L21/67, H01L21/033
【公开号】CN105529245
【申请号】CN201410513649
【发明人】丁敬秀, 金滕滕
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年9月29日
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