半导体器件及其制造方法技术

一种半导体器件及其制造方法，采用PECVD在NMOS器件上覆盖一层具有高紫外光吸收系数的氮化硅膜，该氮化硅膜在受激激光表面退火处理时，能很好地吸收紫外光，从而获得良好的去氢效果，并在去氢后，氮化硅膜具有很高的张应力；由于氮化硅膜的紫外光吸收系数高，因此不需要对衬底进行加热，避免了由于需要加热衬底去氢而给器件带来的不良影响，保存了PECVD工艺带来的热预算。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及领域，特别地，涉及一种提高MOS器件薄膜张应力的结构与方法。
技术介绍
从90nm CMOS集成电路工艺起，随着器件特征尺寸的不断缩小，以提高沟道载流子迁移率为目的应变沟道工程(Strain Channel Engineering)起到了越来越重要的作用。多种单轴工艺诱致应力被集成到器件工艺中去。在NMOS和PMOS上覆盖不同性质的应力薄膜，以提高沟道中载流子迁移率。参见附图1，半导体衬底I上具有NM0S2和PM0S3，STI将在NM0S2和PM0S3隔离。NM0S2上覆盖具有张应力的薄膜5，而在PM0S3上覆盖具有压应力的薄膜6，通常，应力薄膜为氮化硅。氮化硅薄膜中的本征应力主要是由于三角形平面内以氮为中心的网络结构单元趋向于形成具有低能量价键的以硅为中心的四面体网络结构的固有本性造成的。由于这两类原子化合价的不同，就会存在应变。在氨气-硅烷为反应混合物的PECVD法SiNxHy张应力产生机理中，主要包括乙硅烷和氨基硅烷基团的气相形成、这些等离子体产物的表面反应以及随后的通过氢气和氨气的剔除反应而在次表面进行的多余氢的释放等过程。在这一致密工艺中形成的被拉伸的S1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件制造方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成NMOS器件；通过PECVD工艺在所述NMOS器件上覆盖高紫外光吸收系数氮化硅膜，其中，对于λ＜410nm的紫外光，所述高紫外光吸收系数氮化硅膜的紫外光吸收系数为α＞500cm?1；采用受激激光表面退火对所述高紫外光吸收系数氮化硅膜进行处理，去除所述高紫外光吸收系数氮化硅膜中的氢；经过受激激光表面退火处理之后的所述高紫外光吸收系数氮化硅膜具有大于1GPa的张应力，用以提高NMOS器件的沟道载流子迁移率。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件制造方法，其特征在于，包括 提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成NMOS器件； 通过PECVD工艺在所述NMOS器件上覆盖高紫外光吸收系数氮化硅膜，其中，对于入<410nm的紫外光，所述高紫外光吸收系数氮化硅膜的紫外光吸收系数为a > 500^1 ； 采用受激激光表面退火对所述高紫外光吸收系数氮化硅膜进行处理，去除所述高紫外光吸收系数氮化硅膜中的氢； 经过受激激光表面退火处理之后的所述高紫外光吸收系数氮化硅膜具有大于IGPa的张应力，用以提高NMOS器件的沟道载流子迁移率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用受激激光退火处理所述高紫外光吸收系数氮化硅膜时，所述半导体衬底温度不高于300°C。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高紫外光吸收系数氮化硅膜为富硅氮化娃，即其化学式Si1Jx中，X < 0. 5。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高紫外光吸收系数氮化硅膜中掺杂有碳、硼、锗中至少一种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高紫外光吸收系数氮化硅膜包括多层结构，其中所述多层结构具有碳、硼、锗、类金刚石碳(DLC)紫外光吸收层中至少一种。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述受激激光为准分子激光，包括Ar126nm，Kr 146nm，Xe ...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷华湘，徐秋霞，陈大鹏，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：