專利名稱：增強應力記憶技術(shù)效果的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種半導體集成電路的工藝技術(shù)方法，尤其涉及一種增強應力記憶技術(shù)效果的方法。
背景技術(shù)：
隨著CMOS半導體器件工藝的發(fā)展以及按比例尺寸縮小，應力工程在半導體工藝和器件性能方面起到越來越大的作用。在CMOS器件中引入應力，主要是為了提高器件載流子遷移率。應力記憶效應(Stressmemorization technique,簡稱 SMT)是一種 CMOS 工藝中引入應力的方法。在器件源漏注入之后，沉積一層氮化硅薄膜保護層(cap layer)，緊接著進行源漏退火，在源漏退火過程中，會產(chǎn)生氮化硅薄膜保護層、多晶硅柵以及側(cè)墻之間的熱應力和內(nèi)應力效應，這些應力會被記憶在多晶硅柵之中。在接下來的工藝中，氮化硅薄膜保護層被刻蝕掉，但記憶在多晶硅柵中的應力，仍然會傳導到CMOS半導體器件的溝道之中。這種應力產(chǎn)生的原因來源于退火時多晶硅晶粒長大重結(jié)晶的同時，覆蓋的氮化硅阻擋多晶硅應力向外釋放，在多晶硅中沿Z方向(out-plane)會產(chǎn)生張應力，而溝道X方向 (in-plane)會產(chǎn)生壓應力。傳導到溝道中的應力為Z方向的壓應力以及溝道方向的張應力。這樣的應力效果，對提高NMOS器件電子遷移率有益。目前在LCD面板的制程中普遍采用了低溫多晶硅技術(shù)。最初其制程普遍采用溫度超過攝氏1000度Laser Anneal (雷射退火)將玻璃基板上的非晶硅結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成多晶硅結(jié)構(gòu)，而低溫多晶硅技術(shù)溫度沒有那么高，僅約攝氏500 600度。低溫多晶硅制程是利用準分子鐳射作為熱源，雷射光經(jīng)過投射系統(tǒng)后，會產(chǎn)生能量均勻分布的激光束，投射于非晶硅上，當非晶硅吸收準分子雷射的能量后，會轉(zhuǎn)變成為多晶硅結(jié)構(gòu)，因整個處理過程都是在攝氏600度以下完成。非晶硅轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑Ч?，硅晶粒會變大，從而能夠在溝道中產(chǎn)生更大的應力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種增強應力記憶技術(shù)效果的方法，用以通過使用非晶硅柵取代多晶硅柵，并通過準分子激光加熱，在完成應力記憶效應薄膜的退火后產(chǎn)生更大的應力。本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種增強應力記憶技術(shù)效果的方法，在一襯底上形成至少一淺溝槽隔離，并在襯底上進行阱注入，其中，包括以下步驟 在襯底上形成至少一非晶硅柵極； 進行外延注入；
在非晶柵極的兩個形成器件側(cè)墻，并進行源/漏注入； 在襯底上淀積一層氮化硅層；
使用準分子激光照射與尖峰退火，產(chǎn)生應力記憶技術(shù)所需要的應力并留在柵內(nèi)；將覆蓋在襯底上的氮化硅層去除。如上所述的增強應力記憶技術(shù)效果的方法，其中，進行準分子激光照射的過程中將溫度控制在500 600 ° C之間。如上所述的增強應力記憶技術(shù)效果的方法，其中，將進行準分子激光照射的時間控制在 lmirTlOOOmin。如上所述的增強應力記憶技術(shù)效果的方法，其中，進行尖峰退火的過程中將溫度控制在800 1200之間。如上所述的增強應力記憶技術(shù)效果的方法，其中，將尖峰退火的時間控制在30秒至2小時。綜上所述，本發(fā)明增強應力記憶技術(shù)效果的方法淺溝隔離和阱注入之后，用非晶硅柵取代傳統(tǒng)的多晶硅柵，然后進行外延注入，形成側(cè)墻，進行源漏注入，淀積一層氮化硅， 使用準分子激光照射與尖峰退火，產(chǎn)生更大的應力記憶技術(shù)所需要的應力并留在柵內(nèi)，去除氮化硅層。


通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明及其特征、外形和優(yōu)點將會變得更明顯。在全部附圖中相同的標記指示相同的部分。并未刻意按照比例繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。圖1是本發(fā)明增強應力記憶技術(shù)效果的方法的完成源/漏注入后的示意圖； 圖2是本發(fā)明增強應力記憶技術(shù)效果的方法的淀積氮化硅層后的示意圖3是本發(fā)明增強應力記憶技術(shù)效果的方法的將覆蓋在襯底上的氮化硅層去除后的示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的說明
一種增強應力記憶技術(shù)效果的方法，在一襯底10上形成至少一淺溝槽隔離101，并在襯底10上進行阱注入，其中，包括以下步驟
在襯底10上形成至少一非晶硅柵極，與現(xiàn)有技術(shù)采用多晶硅柵極不同，本發(fā)明采用非晶硅柵極； 進行外延注入；
圖1是本發(fā)明增強應力記憶技術(shù)效果的方法的完成源/漏注入后的示意圖，請參見圖 1，在非晶柵極201的兩個形成器件側(cè)墻202，并進行源/漏注入；
圖2是本發(fā)明增強應力記憶技術(shù)效果的方法的淀積氮化硅層后的示意圖，請參見圖2， 在襯底10上淀積一層氮化硅層；
使用準分子激光照射與尖峰退火，產(chǎn)生應力記憶技術(shù)所需要的應力并留在柵內(nèi)，通過使用非晶柵取代多晶柵，并引入準分子激光加熱，在SMT退火之后，非晶硅柵晶粒長大重新結(jié)晶，從而產(chǎn)生了更大的應力。柵的應力傳導到NMOS器件溝道內(nèi)，在多晶硅中沿Z方向(out-plane)會產(chǎn)生更大的壓應力，此壓應力可以提高NMOS器件的電子遷移率，增強了 SMT對NMOS的作用，提高了NMOS器件的性能。圖3是本發(fā)明增強應力記憶技術(shù)效果的方法的將覆蓋在襯底上的氮化硅層去除后的示意圖，請參見圖3，將覆蓋在襯底10上的氮化硅層去除。本發(fā)明中進行準分子激光照射的過程中可以將溫度控制在50(T600° C之間。進一步的，本發(fā)明中將進行準分子激光照射的時間控制在lmirTlOOOmin之間。另外，本發(fā)明中可以進行尖峰退火的過程中將溫度控制在80(Γ1200之間。并且，本發(fā)明中可以將尖峰退火的時間控制在30秒至2小時。綜上所述，由于采用率了上述技術(shù)方案，本發(fā)明增強應力記憶技術(shù)效果的方法淺溝隔離和阱注入之后，用非晶硅柵取代傳統(tǒng)的多晶硅柵，然后進行外延注入，形成側(cè)墻，進行源漏注入，淀積一層氮化硅，使用準分子激光照射與尖峰退火，產(chǎn)生更大的應力記憶技術(shù)所需要的應力并留在柵內(nèi)，去除氮化硅層。本領域技術(shù)人員應該理解，本領域技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)以及上述實施例可以實現(xiàn)所述變化例，在此不予贅述。這樣的變化例并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容，在此不予贅述。以上對本發(fā)明的較佳實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，其中未盡詳細描述的設備和結(jié)構(gòu)應該理解為用本領域中的普通方式予以實施；任何熟悉本領域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種增強應力記憶技術(shù)效果的方法，在一襯底上形成至少一淺溝槽隔離，并在襯底上進行阱注入，其特征在于，包括以下步驟在襯底上形成至少一非晶硅柵極；進行外延注入；在非晶柵極的兩個形成器件側(cè)墻，并進行源/漏注入；在襯底上淀積一層氮化硅層，將襯底上的淺溝槽區(qū)域、非晶柵極及覆蓋在非晶柵極側(cè)壁的器件側(cè)墻覆蓋；使用準分子激光照射與尖峰退火，產(chǎn)生應力記憶技術(shù)所需要的應力并留在柵內(nèi)；將覆蓋在襯底上的氮化硅層去除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強應力記憶技術(shù)效果的方法，其特征在于，進行準分子激光照射的過程中將溫度控制在50(T600° C之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強應力記憶技術(shù)效果的方法，其特征在于，將進行準分子激光照射的時間控制在lmirTlOOOmin。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強應力記憶技術(shù)效果的方法，其特征在于，進行尖峰退火的過程中將溫度控制在80(Γ1200之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強應力記憶技術(shù)效果的方法，其特征在于，將尖峰退火的時間控制在30秒至2小時。
全文摘要
本發(fā)明增強應力記憶技術(shù)效果的方法淺溝隔離和阱注入之后，用非晶硅柵取代傳統(tǒng)的多晶硅柵，然后進行外延注入，形成側(cè)墻，進行源漏注入，淀積一層氮化硅，使用準分子激光照射與尖峰退火，產(chǎn)生更大的應力記憶技術(shù)所需要的應力并留在柵內(nèi)，去除氮化硅層。
文檔編號H01L21/8238GK102437119SQ20111023226
公開日2012年5月2日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者邱慈云, 陳玉文, 顏丙勇, 黃曉櫓 申請人:上海華力微電子有限公司