半导体装置及其制造方法

文档序号:6855626阅读:61来源:国知局
专利名称:半导体装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种半导体制造技术,且特别涉及一种包括有应力应变膜层的半导体装置及其制造方法。
背景技术
半导体装置的操作借助自由移动的带电粒子通过晶格结构(crystalline lattice structure)而达成。理想状态下,这些移动的带电粒子将通过半导体的晶格而不会与晶格产生碰撞或与其他原子交互作用,此交互作用将必然地阻止粒子的行进。因此,材料的电阻率(即为材料对于通过该材料的移动带电粒子的阻抗能力)将随着粒子与晶格之间交互作用的增加而变大。规则排列的晶格也与其内的自由粒子交互作用,因此相对于不规律排列的晶格,例如为经常处于经邻近材料应变(strain)影响的晶格,规则排列的晶格将具有较高的电阻率。相反地,经应变晶格(strainedcrystalline lattice)将具有一较高的带电粒子迁移率(chargedpartical mobility),此已为Scott E.Thompson等人于标题为“A 90-nm Logic Technology Featuring Strained-silicon”,IEEE TRANS.ELEC.DEV,at 11-2004(接受公开)所证实,其可见于http//ieeexplore.ieee.org/xpl/tocpreprint.jsp?isNumber=21999&puNumver=16。

发明内容
本发明的主要目的就是提供一种半导体装置及其制造方法,于该半导体装置中设置有应力应变膜层,具有改善该半导体装置的元件效能的功效。
于一实施例中,本发明的半导体装置包括一半导体基底,该半导体基底包括多个导电通道区;多个金属硅化物(metal silicide),于该半导体基底上;一应变诱发(strain-inducing)层,于这些金属硅化物上,该应变诱发层具有大体低浓度的单核双原子化学键(monocular diatomic chemicalbonds)。
上述半导体装置中,所述应变诱发层为氮化硅层,而该氮化硅层包括高浓度的硅-氮键结以及低浓度的硅-氢、氮-氢键结,以于这些导电通道区内的晶格结构内诱发一增高应变。
上述半导体装置中,于相同操作条件下,相较于不包括这些应变诱发层的一类似晶体管的饱和电流,该应变诱发层于这些导电通道区诱发了一应力,增加包括这些导电通道区的一晶体管的至少10%的饱和电流。
上述半导体装置中,所述应变诱发层包括选自由氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳化硅、未掺杂的硅玻璃、掺杂磷的硅玻璃、以及未掺杂的硅玻璃与掺杂磷的硅玻璃的混合物所组成的群的一材料。
上述半导体装置中,所述应变诱发层选自由未掺杂的硅玻璃、掺杂磷的硅玻璃、以及未掺杂的硅玻璃与掺杂磷的硅玻璃的混合物所组成的群的一旋涂材料。
于一实施例中,本发明的半导体装置的制造方法,适用于一半导体基板上形成电路元件以及于该半导体基板内形成导电通道区,包括下列步骤形成多个金属硅化物于该半导体基底上;形成一应变诱发层于这些金属硅化物上;以及提供一处理于该应变诱发层,以增加该应变诱发层的应力且因而于这些导电通道区内的晶格结构内诱发应变。
上述半导体装置的制造方法中,所述应变诱发层通过等离子加强型化学气相沉积、低压化学气相沉积或高密度等离子化学气相沉积所形成。
上述半导体装置的制造方法中,所述处理程序为一热处理、一光热处理或一电子照射处理。
所述热处理包括选自由下列技术所组成的一热回火技术(a)于该应变诱发层沉积后,原位地于该应变诱发层沉积腔体内介于400~700℃下回火30秒至30分钟;(b)于该绝缘层沉积之前,原位地于该绝缘层沉积腔体内介于400~700℃下回火30秒至30分钟;以及(c)于该应变诱发层沉积之前,于一外部腔体内介于400~700℃下回火30秒至30分钟。
所述光热处理为一快速热回火程序,于介于800-1500℃下具有一宽频卤素灯源于介于500-1500纳米的波长下处理5秒至10分钟。
所述光热处理为一紫外光处理,于介于400-600℃下具有一可见紫外光灯源于介于100-700纳米的波长下处理30秒至30分钟。
所述电子照射程序处理为一电子束处理,于介于400-700℃下具有电子强度介于0.5~10.0KeV下处理30秒至30分钟。


图1为剖面图,用以说明依据本发明一实施例的金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effecttransistor,MOSFET)装置;图2为示意图,用以显示一未应变晶格(unstrained crystallattice)内与一经应变晶格(strained crystal lattice)内的电荷载流子迁移率(charge carrier mobility);图3A为剖面图,用以说明依据本发明一实施例的金属氧化物半导体场效应晶体管装置中,邻近于源极(source)与漏极(drain)区域的栅极(gate)的情形;图3B为剖面图,用以说明图3A所示结构上形成金属硅化接触物后的情形;图3C为剖面图,用以说明图3B所示结构的金属硅化接触物上形成经适当处理的应变诱发层后的情形;图3D为剖面图,用以说明图3C所示结构的应变诱发层上形成绝缘层后的情形;图4为用以说明热脱附光谱(thermal desorption spectroscopy,TDS)测量的图,结果,显示了于本发明的处理施行后的应力与逸气等的改变情形;图5为用以说明热脱附光谱测量结果的图,用以显示经处理的一应变诱发层与未经处理的一应变诱发层的比较结果;图6为示意图,用以说明依据本发明的一实施例的半导体装置的制造方法的相关化学机制;图7为用以说明X射线光电子能谱(XPS)的测量结果的图,用以显示经处理的一应变诱发层与未经处理的一应变诱发层的比较结果;以及图8为显示了未应变的晶格与经应变的晶格的元件表现差异的图。
具体实施例方式
为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图示,作详细说明如下本发明的实施例将配合图1至图8作一详细叙述如下。图1为一剖面图,显示了一金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)100,其内的栅极104与源极/漏极区106、107上覆盖有一应变诱发层102,以使通道区108内的晶格产生应变(strain)。应力线112显示了应变诱发层102于介面处的应力(stress),由于借助应变诱发层102于这些膜层介面间的向外拉扯而所形成的张力线114则绘示了作用于通道区108内的应变。依据虎克定律(hooke′s law),应变依照特定应变常数而正比于应力的程度。上述描述为对于晶体管100元件的一般叙述。于下文中将详细解说本发明的应变诱发层102与高载流子迁移率(carriermobility)的金属氧化物半导体场效应晶体管100。
由于大多数薄膜沉积物易因后续沉积后冷却程序、机械效应或热效应产生了部分的残留应变,于本实施例中所揭露的新颖的半导体结构与制造方法适用于形成应力程度增加的半导体结构以及具有增加载流子迁移率的通道区108。半导体装置中电荷载流子主要工作角色为搭载如电子或空穴的电子讯号。因此,这些电荷载流子的迁移率的增加即改善了半导体装置的表现。
接着讨论于一经应变的晶格(strained crystal lattice)中电荷载流子迁移率的增加情形,图2中图示了造成载流子迁移率增加的物理现象。如图2所示,此时未应变的晶格(unstrained crystallattice)208为松散且位于其最低势能状态,其内键结的紧密度为最大值,因而具有较少用于电荷载流子迁移的空间。
相对于未应变的晶格208的较为规则正常晶体结构,经应变的晶格210具有扩展的晶体结构,其已开启并允许电荷载流子216可较容易地通过晶格210,而这些电荷载流子于这些较为不规则的结构将较少地与晶格碰撞或产生内部作用。由于受到规则晶体结构内的内部作用与碰撞的影响,电荷载流子216移动并通过未应变的晶格208时,其迁移率或移动路径较受到限制。另一方面,电荷载流子216于移动通过经应变的晶格210时,由于结晶方向扭曲,其便具有一较低的内部作用与碰撞的可能性。因此,较高应力的薄膜可在下方晶体结构内形成较高应变,因而产生一较高电子迁移率。
增加应力诱发层102的拉(tensile)或压(compre ssive)应力通常也增加了于晶格结构的应变,应力膜层102例如为一氮化硅膜层。拉应力是借助施加于膜层一应力以拉扯或展开该膜层,而压应力是借助施加于膜层一应力以压缩或使之固定在基底上。当膜层具有拉应力时,其应力值为正,而当膜层具有一压应力时,其应力值为负。当应力值的正值越高时,其拉应力越高,当应力值的负值越高时,其压应力越高。
美国第6,656,853与5,633,202号等专利案揭露了利用高沉积温度或低沉积压力的多种形成包括氮化硅薄膜的高拉应力膜层的制造方法。然而,由于硅化镍(NiSi)具有低温热平衡(lowthermal budget)问题且于高温制程下会生成团聚(agglomeration)以及交联(bridging)等问题,于上述专利中所利用的高温氮化硅沉积制程于形成高拉应力封盖层便会遭遇困难。再者,由于需维持腔体温度与压力操作于低沉积压力下,于低沉积温度下沉积具有高拉应力的氮化硅层将造成沉积腔体的电弧效应,因而窄化其制程裕度(process window)。
接着请参考图3A-3D,以详细说明具有可增加下方硅基底内应变的应变诱发层102的半导体装置的结构与制造方法。
请参照图3A,显示了一金属氧化物半导体场效应晶体管的剖面情形,其内的电路元件例如为栅极104及其邻近的源/漏极106、107。源/漏极106、107为形成于半导体基底120上的n型或p型掺杂区,其掺杂电性为n型或p型则依据金属氧化物半导体晶体管的设计而定。n型掺杂区可通过掺杂磷离子而形成,而p型掺杂区则可通过掺杂硼离子所形成。可选择熟知的离子掺杂技术以掺杂这些材料至下方的半导体基底120内而形成。请继续参照第3A图,除了上述源/漏极区106、107之外,也可能形成如浅沟槽隔离物126的非主动区以区隔晶体管100与其他的晶体管。于介于源/漏极区106、107间的半导体基底120上则依序形成有栅氧化层128以及多晶硅栅极130。在此需注意的晶格结构位于栅氧化层128下方与介于源/漏极106、107之间的区域内。源/漏极106、107的形成首先是形成自动对准于栅极结构的浅掺杂区。接着于形成重掺杂区之前先形成氧化物材质的间隔物132,因而形成具有台阶状轮廓的源/漏极区106、107。通过如此结构,便可能最小化形成源/漏极106、107时离子植入的横向扩散侵入于通道区。如图3B所示,为了降低接触电阻,可通过熟知方法与技术依序于主动区上形成金属硅化物134。举例来说,可通过沉积镍于硅上并与之反应,因而形成镍化硅(NiSi)的较佳金属硅化物,其适用于形成超浅接合(ultra shallow junction)。
请参照图3C,于栅极104与源/漏极106、107上则形成有一应变诱发层102。于熟知中,其经常于金属氧化物半导体场效应晶体管结构上形成如此的一绝缘层。本发明的实施例提供了一种新的结构与形成方法,因而提供一较高层次的应力,以增加通道区108的电荷载流子迁移率。应变诱发层102的材质例如氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳化硅或硅玻璃。此外,也可采用新的液体材料,例如旋涂硅玻璃以及苯并环丁烯(BCB)。
于沉积形成应变诱发层102后,为了增加应变诱发层102的拉应力,可更对应变诱发层102施行如热处理(thermalprocessing)、光热处理(photo-thermal processing)或电子照射处理(electron irradiation processing)的一处理程序,借以增加应变诱发层102对于导电通道区108内晶格的应变。
虽然应变诱发层102在此描述为应变诱发的用途,然而于半导体装置设计中此膜层也可选择性地用作绝缘层或为蚀刻停止层。
如图3D所示,当应变诱发层102接受如热处理、光热处理或电子照射处理的处理程序后,可在整个应变诱发层102上接着形成一层间介电层138。层间介电层138也扮演了一绝缘层的用途以保护其下的金属氧化物半导体场效应装置。此外,层间介电层138也平坦化了场效应晶体管的结构,以允许后续制程的进行。层间介电层138可包括相同于应变诱发层102的材料并由相同的形成方法所形成,然而其也可能采用不同方法形成。
施行于应变诱发层102的热处理可为原位(in-situ)或非原位(ex-situ)于一热腔体内的热回火程序。原位热回火程序可通过沉积蚀刻停止层或层间介电层的沉积腔体所施行,其实施时机可于应变诱发层102沉积形成后但早于层间介电层138沉积形成之前。在本实施例中,施行于应变诱发层102的原位热回火于400-700℃间的温度下施行约30秒至30分钟,借以最小化如镍化硅材质的金属接触物134暴露于高温处理下的时间。非原位热处理则包括如同原位回火程序的回火调教的外部热腔体下施行。原位回火程序的优点在于,无需额外的相关设备,且具有增加生产线产出效率的优点。
除了热处理之外,施行于应变诱发层102的光热处理也可用于产生一高程度的拉应力。光热反应包括快速热回火(rapidthermal annealing)或紫外光固化程序(UV curing)。快速热回火借助波长介于500-1500纳米的宽频带卤素灯源于800-1500℃下施行约5秒至10分钟。虽然金属硅化接触物134仍暴露于高温环境下,然而相较于传统高温热处理,本发明的暴露时间已较为缩短,因而可最小化金属硅化接触物134的交联或团聚等现象。相较于热效应,快速热回火程序中的宽频带卤素灯源也有助于增加于应变诱发层102内拉应力的功效。
如紫外线固化的光热制程则于温度介于400-600℃下应用具有介于100-700纳米波长的紫外可见光灯泡照射源施行约30秒~30分。类似于快速热回火程序,紫外光的光子也有助于增加应变诱发层102的拉应力。然而,不同于快速热回火制程,紫外光固化是在一相对低温下施行,因而较能最小化金属硅化接触物134的交联与团聚情形。
除了热制程与光热制程外,也可采用使用电子束固化的电子照射,于温度介于400-700℃以及电子能量介于0.5-10KeV、电子浓度介于10-200mC/cm2下施行约30秒-30分钟。类似于光热处理,通过结合电子照射表面应变诱发层102以及相对应的热处理可进一步提升膜层102的拉应力。
于一实施例中,于晶片上沉积形成应变诱发层102的制程于一密封腔体内化学反应两或多个气体型态的材料所达成。反应气体可能包括硅烷(silane)、氧气、氮气、含氟气体(fluorinated gases)或含磷气体(phosphine gases)。硅烷为一异核双原子分子,其由硅与氢的两不同成分组成。氧气与氮气则为单核双原子分子,其由氧或氮的单一类型原子所组成。用于增加拉应力的应变诱发层102的机构借助热处理与光热处理中的光子破坏弱异核双原子Si-H与N-H键(当应变诱发层102材质为氮化硅时),因而造成了应变诱发层102经重新安排至另一结构,如图4的热脱附光谱(TDS)所示。TDS应用于测量在一密封环境真空腔体内的应力与逸气(outgassing)。应力通过一激光基于薄膜曲率而测量得到,而逸气通过测量自薄膜表面释放出来的气体量而得到。在此TD S测量中,X轴表示温度140的摄氏温度(℃)并从左向右递增,左方的Y轴显示应力142并由下往上递增,而右方的Y轴则显示压力144并由下往上递增。
如图4所显示的较佳实施例的TDS扫瞄曲线146,随着装置温度增加400℃以上时,应变诱发层102经历了应力142的增加与逸气压力144的增加,其证据为向上弯曲的曲线。当热回火的温度140增加时,应力142自约当温度140约400℃的0.5GPa(5.00E+09dynes/cm2)指数地增加至温度140约500℃的约1.0GPa(1.00E+10dynes/cm2)的应力程度。应力142的增加是由于氮化硅内成分的改变(此时应变诱发层102为氮化硅材质),而其内异核双原子的硅-氢(Si-H)与氮-氢(N-H)键结断裂而形成单核的双原子氢-氢键结。上述化学键结断裂导致了薄膜的重组,因而造成氢气的逸出以及压力的增加,压力144自温度140于约400℃时的3.00E-09托(Torr)增加至温度140于约500℃的3.00E-08托(Torr)。
在另一实施例中,应变诱发层102由旋涂玻璃沉积制程所形成,其中玻璃层包括沉积于硅内的磷以及/或硼。于此实施例中,所形成的应变诱发层102也可包括异核双原子键结,虽然基于旋涂玻璃制程的本质,异核双原子键结可能从一开始便不存在。在本实施例中,应变的产生起因于气体键结的逸气或于应变诱发层102沉积形成后的冷却过程中。
图5图示了前述众多方法的效益,其揭露了经前述制程实施例处理过的膜层以及未经前述制程实施例所处理过的一膜层间的一比较图表。图5显示类似于图4的一TDS测量结果,图中的X轴上绘示有单位为℃的温度148,其由左至右递增,而于Y轴上则绘示有单位为GPa的应力150,其由下往上递增。经由前述热处理制程所处理的应变诱发层102于TD S测试得到两种不同的测试结果(标示为152与154),一为向上渐升表现的结果152以及一向下渐减的结果154。同时,图5还显示了未经前述热处理制程处理的应变诱发层102的测试结果156,其仅显示单一的测试结果。
如图5所示,未经前述制程处理的应变诱发层102的测试结果156于温度148增加或减少时,表现出不明显的应力150增减情形。当温度148自100℃升温至600℃时,未经前述热制程处理的应变诱发层102内的应力150表现相对平坦且维持于约1GPa,且当温度148自600℃降温至100℃时,未经前述制程处理的应变诱发层102内的应力150也表现相对平坦且维持于约1GPa。如此代表了于应变诱发层102内并无化学键结的断裂与薄膜的重组发生,因此未经前述热制程处理的应变诱发层102的测试结果156显示了大体无拉应力的增加。
另一方面,经前述制程处理且经历两次热循环的应变诱发层102(请参照测试结果152与154),其于升温阶段的测试结果152则相似于图4内的测试结果,也即当热回火的温度148处于升温循环时,应力150也开始增加。于图5中,于测试结果152的升温循环中,应力150自温度148约为400℃时的约0.7GPa逐渐地增加到温度148约为600℃时的约为1.5GPa。应力150的增加是由应变诱发层102组成成分的改变,其内的异核双原子硅-氢键与氮-氢键断裂并形成单核双原子的氢-氢的氢气键结(当应变诱发层102的材质为氮化硅)。键结断裂以及键结重组机制可经由温度148自600℃下降至100℃时的测试结果154确认了键结断裂以及键结重组机制,此时应变诱发层102的应力150停留于约1.5GPa。于测试结果154的下降循环中,应力150稳定地维持约1.5GPa的表现,显示了应变诱发层102中键结断裂并完成重组,因而对于拉应力形成永久增加。
通过化学键结断裂与重组而增加应力的化学机制则如图6所示。在此,应变诱发层102的材质为氮化硅,其可通过硅烷与氮气反应而成。如图6所示,刚沉积形成的氮化硅材质的应变诱发层102具有包括数个异核双原子硅-氮(Si-N)、硅-氢以及氮-氢键结的一化学结构158。利用前述制程处理此刚沉积形成的氮化硅材质的应变诱发层102,一处理后的生成物162大多数为异核双原子硅-氮键结所形成。其利用前述制程的热、光热或者电子照射等程序而达成能量增加,因而断裂沉积形成的化学结构中异核双原子氮-氢与硅-氢键结,以形成中间物质160。中间物质160显示了多个氮与硅的自由基以及氢的自由基。这些中间物质160经重组以形成稳定的物质,因而形成具有数量增加的异核双原子硅-氮键结与单核双原子氢-氢键结的生成物162。所形成硅-氮键结由于其较硅-氢或氮-氢键结具有较多的热力学稳定键结,因此具有较高键强度。增加的硅-氮键强度意味着减少的硅氮键长,因为硅与氮原子具有更紧密地堆迭的能力。此外,由于单核双原子的氢气体162自薄膜中逸出,所以减少的键长进而转变成热稳定度的增加。其结果为,使用上述揭露经热处理的氮化硅材质的应变诱发层102的实施例相较于未经上述热处理的一氮化硅材质的应变诱发层102的热稳定性来得高。
起因于硅-氮键的数量增加所形成的应力增加结果可更经由比较利用前述实施例所处理的一氮化硅材质的应变诱发层102与未利用前述实施例所处理的一氮化硅材质的应变诱发层膜102的薄膜特性上差异而得到验证。如X射线光电子能谱(XPS)的量化技术,通过将一样品置入于光子下而因光电效应的电子激化效应而产生一能量特征,因而适用于决定薄膜组成成分。图7显示了一XPS测量结果,其比较了经前述制程处理以及未经前述制程处理的一应变诱发层间的差异。请参照图7,图中X轴表示键能164,其单位为电子伏特且由右向左递增,而Y轴显示数量(counts)166,其由下往上递增。键能164即为一能量特征,其对应于当数量166显示所测量的激化电子的数量时的特定化学键结。一般而言,数量166越高,特定化学键结的激发电子的数量越高。刚沉积的氮化硅材质的应变诱发层102的测试结果168以及经前述制程处理的氮化硅材质的应变诱发层102的测试结果170则如图7所示。当硅-氮键结的键能约为398电子伏特(eV)时,XPS显示了上述两测试结果168、170间存在有一硅-氮键结的增加量。如前所述,所增加的硅-氮键结数量起因于利用前述制程处理氮化硅材质的应变诱发层102而于其内形成应变所造成。
如前所述,应变诱发层102的拉应力越高,对于晶格的应变作用越高,因而可增加其内的电子迁移率。图8比较了通道区内具有经应变的晶格以及具有未应变的晶格的晶体管的表现,该经应变的晶格是由前述制程所形成。请参照图8,采用漏极饱和电流(Idsat)172为y轴,其单位为μA/μm,其由下往上递增。漏极饱和电流正比于电荷载流子迁移率且适用于作为装置表现的依据,漏极饱和电流172越高则电荷载流子迁移率越高。请参照图8,图示了包括未应变晶格的晶体管174,其具有一漏极饱和电流532μA/μm,而包括经应变晶格的晶体管176则具有一漏极饱和电流681μA/μm。相较于未经应变的熟知晶格,经由前述制程处理的应变诱发层102提供了将近30%的元件表现改善。熟悉本项技术的人员当能理解经过适当调整,经由前述制程处理的应变诱发层102也可提供为10或20%的改善量。
上述实施例中,半导体基底120以硅基底为例,但其材质也可为硅化锗、磷化铟、氮化镓以及碳化硅等其他材质的基底。
以上所述仅为本发明较佳实施例,然其并非用以限定本发明的范围,任何熟悉本项技术的人员,在不脱离本发明的精神和范围内,可在此基础上做进一步的改进和变化,因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。
附图中符号的简单说明如下100~半导体装置102~应变诱发层104~栅极106、107~源/漏极区108~通道区112~应力线114~张力线120~半导体基底126~浅沟槽隔离物128~栅氧化层130~多晶硅栅极132~间隔物134~金属硅化物138~层间介电层140~温度142~应力148~温度150~应力160~中间物162~生成物164~键能166~数量172~漏极饱和电流208~未应变晶格210~经应变晶格
权利要求
1.一种半导体装置,包括一半导体基底,该半导体基底包括多个导电通道区;多个金属硅化物于该半导体基底上;一应变诱发层于这些金属硅化物上,该应变诱发层具有低浓度的单核双原子化学键。
2.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该应变诱发层为氮化硅层,而该氮化硅层包括高浓度的硅-氮键结以及低浓度的硅-氢、氮-氢键结,以于这些导电通道区内的晶格结构内诱发一增高应变。
3.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,于相同操作条件下,相较于不包括这些应变诱发层的一晶体管的饱和电流,该应变诱发层于这些导电通道区诱发了一应力,增加包括这些导电通道区的一晶体管的至少10%的饱和电流。
4.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该应变诱发层包括选自由氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳化硅、未掺杂的硅玻璃、掺杂磷的硅玻璃、以及未掺杂的硅玻璃与掺杂磷的硅玻璃的混合物所组成的群的一材料。
5.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该应变诱发层选自由未掺杂的硅玻璃、掺杂磷的硅玻璃、以及未掺杂的硅玻璃与掺杂磷的硅玻璃的混合物所组成的群的一旋涂材料。
6.一种半导体装置的制造方法,适用于一半导体基板上形成电路元件以及于该半导体基板内形成导电通道区,包括下列步骤形成多个金属硅化物于该半导体基底上;形成一应变诱发层于这些金属硅化物上;提供一处理程序于该应变诱发层,以增加该应变诱发层的应力且因而于这些导电通道区内的晶格结构内诱发应变。
7.根据权利要求6所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,该应变诱发层通过等离子加强型化学气相沉积、低压化学气相沉积或高密度等离子化学气相沉积所形成。
8.根据权利要求6所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,该处理程序为一热处理、一光热处理或一电子照射处理。
9.根据权利要求8所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,该热处理包括选自由下列技术所组成的一热回火技术(a)于该应变诱发层沉积后,原位地于该应变诱发层沉积腔体内介于400~700℃下回火30秒至30分钟;(b)于该绝缘层沉积之前,原位地于该绝缘层沉积腔体内介于400~700℃下回火30秒至30分钟;以及(c)于该应变诱发层沉积之前,于一外部腔体内介于400~700℃下回火30秒至30分钟。
10.根据权利要求8所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,该光热处理为一快速热回火程序,于介于800-1500℃下具有一宽频卤素灯源于介于500-1500纳米的波长下处理5秒至10分钟。
11.根据权利要求8所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,该光热处理为一紫外光处理,于介于400-600℃下具有一可见紫外光灯源于介于100-700纳米的波长下处理30秒至30分钟。
12.根据权利要求8所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,该电子照射程序处理为一电子束处理,于介于400-700℃下具有电子强度介于0.5~10.0KeV下处理30秒至30分钟。
全文摘要
本发明涉及一种半导体装置,其包括一半导体基底,该半导体基底包括多个导电通道区;多个金属硅化物,于该半导体基底上;一应变诱发层,于这些金属硅化物上,该应变诱发层具有一大体低浓度的单核双原子化学键。本发明还涉及一种半导体装置的制造方法。
文档编号H01L21/02GK1790734SQ20051011596
公开日2006年6月21日 申请日期2005年11月11日 优先权日2004年12月2日
发明者吴振诚, 黄玉莲, 卢永诚 申请人:台湾积体电路制造股份有限公司
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