專利名稱：一種預(yù)防在雙應(yīng)力氮化硅工藝中光阻失效的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集成電路制造領(lǐng)域，尤其涉及一種預(yù)防在雙應(yīng)力氮化硅工藝中光阻失效的方法。
背景技術(shù)：
隨著集成電路特征線寬縮小到90nm以下，人們逐漸引入了高應(yīng)力氮化硅技術(shù)來(lái)提高載流子的電遷移率。通過(guò)在N/PM0S上面淀積高拉和高壓應(yīng)力氮化硅作為通孔刻蝕停 lhM (Contact Etch Stop Layer，CESL)。尤其是在65nm制程以下，為了同時(shí)提高N/PM0S的電遷移率，有時(shí)需要同時(shí)淀積高拉和高壓應(yīng)力氮化硅于不同的MOS上，這種技術(shù)稱之為雙應(yīng)力層技術(shù)(Dual Stress Layer, DSL)。當(dāng)采用DSL技術(shù)時(shí)，需要利用選擇性刻蝕技術(shù)將位于PMOS上面的高拉應(yīng)力氮化硅、 以及NMOS上面的高壓應(yīng)力氮化硅去除。但是由于光阻對(duì)于氮化硅薄膜中游離的N元素比較敏感，容易失效而導(dǎo)致光阻曝光效率下降，容易產(chǎn)生光阻殘余等缺陷，最終導(dǎo)致光阻定義出的尺寸不一致而使得工藝達(dá)不到要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種預(yù)防在雙應(yīng)力氮化硅工藝中光阻失效的方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種預(yù)防在雙應(yīng)力氮化硅工藝中光阻失效的方法，在一襯底上形成有多個(gè)第一、第二半導(dǎo)體器件，在半導(dǎo)體器件的柵極及源極、漏極上沉積一層薄氧化物層，其中，包括以下步驟
在第一、第二半導(dǎo)體器件的薄氧化物層上沉積一層氮化硅薄膜層； 在反應(yīng)腔室內(nèi)通入含氧氣體進(jìn)行處理，在高溫環(huán)境下，所述含氧氣體在所述氮化硅薄膜層的表面發(fā)生反應(yīng)，去除氮化硅薄膜層表面游離的氮元素。在所述氮化硅薄膜層表面覆蓋一層光刻膠，進(jìn)行刻蝕；
上述的一種預(yù)防在雙應(yīng)力氮化硅工藝中光阻失效的方法，其中，所述第一半導(dǎo)體器件為PMOS器件，所述第二半導(dǎo)體為NMOS器件。上述的一種預(yù)防在雙應(yīng)力氮化硅工藝中光阻失效的方法，其中，在所述第一半導(dǎo)體器件上沉積的所述氮化硅薄膜層為高壓應(yīng)力氮化硅薄膜層。上述的一種預(yù)防在雙應(yīng)力氮化硅工藝中光阻失效的方法，其中，在所述第二半導(dǎo)體器件上沉積的所述氮化硅薄膜層為高拉應(yīng)力氮化硅薄膜層。上述的一種預(yù)防在雙應(yīng)力氮化硅工藝中光阻失效的方法，其中，所述反應(yīng)腔室的溫度為 300°c -500°c。上述的一種預(yù)防在雙應(yīng)力氮化硅工藝中光阻失效的方法，其中，所述反應(yīng)腔室內(nèi)的壓強(qiáng)為 30torr-100torr。上述的一種預(yù)防在雙應(yīng)力氮化硅工藝中光阻失效的方法，其中，所述含氧氣體為臭氧。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于
通過(guò)在反應(yīng)腔室通入含氧氣體，并在一定的條件下，使得含氧氣體在氮化硅薄膜表面發(fā)生反應(yīng)，含氧氣體中的活性氧原子與氮化硅薄膜中發(fā)生反應(yīng)，去除了氮化硅薄膜中游離的N元素，是的氮化硅薄膜成為一種性質(zhì)接近與二氧化硅的薄膜，這樣，既能夠通過(guò)利用雙應(yīng)力氮化硅薄膜大大提高半導(dǎo)體器件的載流子的遷移率，又能夠去除氮化硅薄膜中的游離氮元素，從而避免因此而造成的對(duì)后續(xù)光刻工藝中光阻失效現(xiàn)象的發(fā)生。


圖1A-1E是本發(fā)明的一種預(yù)防在雙應(yīng)力氮化硅工藝中光阻失效的方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合原理圖和具體操作實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明的一種預(yù)防在雙應(yīng)力氮化硅工藝中光阻失效的方法，其中，包括以下步驟
如圖IA所示，在一襯底1上形成有多個(gè)第一、第二半導(dǎo)體器件，并且分別在所述第一半導(dǎo)體器件2的柵極及其源極、漏極上沉積一層薄氧化物層41 (僅在柵極上進(jìn)行標(biāo)示)和第二半導(dǎo)體器件3的柵極及其源極、漏極上沉積一層薄氧化物層42 (僅在柵極上進(jìn)行標(biāo)示)。其中，第一半導(dǎo)體器件2為一 PMOS器件，第二半導(dǎo)體器件3為一 NMOS器件。如圖IB所示，在第一半導(dǎo)體器件2即PMOS器件的薄氧化層41上沉積一層高壓應(yīng)力氮化硅薄膜層51，在第二半導(dǎo)體器件3即NMOS器件的薄氧化層42上及其襯底1上沉積一層高拉應(yīng)力氮化硅薄膜層52。在此步驟中，通過(guò)在不同類型的半導(dǎo)體器件上沉積不同應(yīng)力的氮化硅薄膜，從而提高相應(yīng)的半導(dǎo)體期間的遷移率，即通過(guò)在P型半導(dǎo)體器件上沉積壓應(yīng)力氮化硅薄膜，提高其空穴的遷移率，而通過(guò)在N型半導(dǎo)體器件上沉積拉應(yīng)力氮化硅薄膜，從而能夠提高電子的遷移率。如圖IC所示，在反應(yīng)腔室內(nèi)通入含氧氣體6進(jìn)行處理，并在高溫環(huán)境下，通過(guò)含氧氣體在氮化硅薄膜51、氮化硅薄膜52的表面發(fā)生反應(yīng)，去除氮化硅薄膜層51和氮化硅薄膜 52表面的氮離子。在此步驟中，通過(guò)在反應(yīng)腔室內(nèi)通入一定量的含氧氣體，例如 10000sccm-20000sccm的臭氧，并且對(duì)反應(yīng)腔室設(shè)置一定的處理?xiàng)l件，例如，溫度在 3000C -5000C，壓強(qiáng)在30-100torr，反應(yīng)時(shí)間為k_100s等條件下，臭氧與氮化硅發(fā)生反應(yīng)，
其中一部分氧離子與硅離子結(jié)合生成二氧化硅，而另一部分氧離子與氮離子發(fā)生結(jié)合形成氮氧化物。通過(guò)此種結(jié)合，可以防止由于光阻接觸到多余的氮離子而產(chǎn)生的失效現(xiàn)象。如圖ID所示，在氮化硅薄膜層51和52的表面覆蓋一層光刻膠71、72，并進(jìn)行曝光、顯影。如圖IE所示，先去除光刻膠71，在氮化硅薄膜層51的表面繼續(xù)進(jìn)行刻蝕；
在步驟中，通過(guò)臭氧處理后的氮化硅薄膜，減少了氮離子對(duì)光刻膠71的影響，從而可以很好的實(shí)現(xiàn)光刻膠的功能的同時(shí)，也能夠很容易的完全去除光刻71。以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例，其只是作為范例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)該進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作出的均等變換和修改， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)防在雙應(yīng)力氮化硅工藝中光阻失效的方法，在一襯底上形成有多個(gè)第一、第二半導(dǎo)體器件，在半導(dǎo)體器件的柵極及源極沉積一層薄氧化物層，其特征在于，包括以下步驟在所述第一、第二半導(dǎo)體器件的薄氧化物層上沉積一層氮化硅薄膜層；在反應(yīng)腔室內(nèi)通入含氧氣體進(jìn)行處理，在高溫環(huán)境下，所述含氧氣體在所述氮化硅薄膜層的表面發(fā)生反應(yīng)，去除所述氮化硅薄膜層表面游離的氮元素；在所述氮化硅薄膜層表面覆蓋一層光刻膠，進(jìn)行刻蝕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)防在雙應(yīng)力氮化硅工藝中光阻失效的方法，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體器件為PMOS器件，所述第二半導(dǎo)體為NMOS器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)防在雙應(yīng)力氮化硅工藝中光阻失效的方法，其特征在于，在所述第二半導(dǎo)體器件上沉積的氮化物薄膜層為高拉應(yīng)力氮化硅薄膜層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)防在雙應(yīng)力氮化硅工藝中光阻失效的方法，其特征在于，所述反應(yīng)腔室的溫度為300°C -500°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)防在雙應(yīng)力氮化硅工藝中光阻失效的方法，其特征在于，所述反應(yīng)腔室內(nèi)的壓強(qiáng)為30torr-100torr。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)防在雙應(yīng)力氮化硅工藝中光阻失效的方法，其特征在于，所述含氧氣體為臭氧。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種預(yù)防在雙應(yīng)力氮化硅工藝中光阻失效的方法，在一襯底上形成有多個(gè)第一、第二半導(dǎo)體器件，在半導(dǎo)體器件的柵極及源極、漏極上沉積一層薄氧化物層，其中，包括以下步驟在第一、第二半導(dǎo)體器件的薄氧化物層上沉積一層氮化硅薄膜層；在反應(yīng)腔室內(nèi)通入含氧氣體進(jìn)行處理，在高溫環(huán)境下，所述含氧氣體在所述氮化硅薄膜層的表面發(fā)生反應(yīng)，去除氮化硅薄膜層表面游離的氮元素。在所述氮化硅薄膜層表面覆蓋一層光刻膠，進(jìn)行刻蝕。本發(fā)明利用含氧氣體去除氮化硅薄膜中游離的氮元素，從而避免因此而造成的對(duì)后續(xù)光刻工藝中光阻失效現(xiàn)象的發(fā)生。
文檔編號(hào)H01L21/3105GK102456565SQ201110250280
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者張文廣, 徐強(qiáng), 鄭春生, 陳玉文 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司