400-677-0098
半导体热处理办法与流程
发布时间:2022-05-13 21:22:26 来源:环球体育app官方入口

  本创造触及在氢或氘气氛下,对半导体进行设定的温度、设定的压力、设定时刻的热处理的热处理办法。

  特别,触及当对半导体进行热处理时,操控向半导体浸透的氢或氘的量,由此,改进半导体元件的移动并追求可靠性的半导体热处理办法。

  例示性地,半导体从预备基板的过程进行分散、光刻胶涂敷,曝光,显影,蚀刻,离子注入,化学气相蒸镀等工序之后,进行金属配线工序,终究,为了改进元件的特性,履行1号的氢或氘热处理工序。

  氢或氘热处理工序中,经过氢使存在于界面的圈套电荷被钝化,由此,下降界面电荷的密度,然后保证优异电荷移动度特性。

  在上述热处理工序中,半导体范畴的技能越开展,其重要性越显着,半导体越缩小,栅绝缘膜的厚度变为限界以上,然后产生漏电问题,为了战胜这种问题,运用改进的high-k(高介电常数)(hfo2、hfsix、hfalx)。

  这是由于经过high-k物质制作的绝缘膜中,安排的缺点为以往绝缘膜(sio2)的缺点的100倍以上。

  可是,相对于上述热处理工序的重要性及长处,上述热处理工序也存在缺点,若很多氢情或氘向界面浸透,则元件的可靠性被劣化。因而,氢或氘热处理工序依据半导体元件最优化。

  另一方面,半导体工业中,与上述high-k物质的开展及运用单独地,构成半导体的各层的物质及半导体的形状等开展为三维结构。跟着这种开展,在履行氢或氘热处理工序的过程中,半导体元件的各个区域的界面的钝化不相同。

  可是,如上所述,热处理工序为在完结金属配线工序之后最终履行的工序,因而,一切元件在相同条件下被热处理,然后热处理工序会面对困境。

  经过图1阐明这种困境,图1的a区域在a条件下履行热处理的状况下最优化,若在b条件下履行热处理工序,则可靠性会下降,b区域在a条件下,热处理工序在界面的圈套电荷无法被钝化,若在b条件下履行热处理工序,则被最优化,然后面对经过a条件履行热处理工序或经过b条件下履行热处理工序。

  即,为了使a区域最优化,若在a条件下履行热处理工序,则b区域的缺点不会被改进,因而,为了进步b区域的电特性,若在b条件下履行热处理工序,则a区域的可靠性会下降。

  本创造的意图在于,供给在对半导体元件履行氢或氘热处理工序的过程中,装备避免氢或氘的透过的分散操控膜,然后,仅在分散操控膜之外的部分被钝化的半导体热处理办法。

  而且,本创造的意图在于,供给在装备分散操控膜的区域中,在设定部分中,装备答应氢或氘的分散的分散操控膜,然后,在设定部分,氢或氘可被钝化的半导体热处理办法。

  而且,本创造的意图在于,供给运用避免氢或氘的透过的分散操控膜来履行屡次热处理工序的半导体热处理办法。

  本创造所要处理的技能问题并不限制于上述提及的技能问题,本创造所属技能范畴的一般技能人员可清晰了解未提及的其他技能问题。

  本创造的半导体热处理办法在氢或氘气氛下对半导体进行热处理。本创造的半导体热处理办法中,装备分散操控膜,半导体元件的一切区域并非在相同条件下被热处理,而是在不同的条件下被热处理。

  而且,分散操控膜构成有多个,上述多个分散操控膜中,至少一个的厚度与其他的厚度不同,上述厚度不同的多个分散操控膜别离装备于设定的区域。

  而且,上述分散操控膜构成有多个,上述多个分散操控膜中,至少一个分散操控膜的厚度和其他分散操控膜的厚度不相同,上述厚度不同的多个分散操控膜别离装备于设定的区域。

  在本创造中,半导体热处理办法运用分散操控膜履行屡次热处理,上述半导体热处理办法包含:过程(1),在氢或氘气氛下,进行榜首热处理;过程(2),在半导体的设定区域装备上述分散操控膜;以及过程(3),在氢或氘气氛下,进行第二热处理。

  经过上述办法履行的本创造的半导体热处理办法在相同条件下履行热处理工序,然后,设定区域的界面的圈套电荷被钝化。

  而且,在分散操控膜构成孔,在对应部分,氢或氘透过分散操控膜并分散,然后,在装备分散操控膜的区域,设定部分中,界面的圈套电荷可被钝化。

  在向各个图中的结构要素赋予附图符号的过程中,尽管呈现在不同附图中,对相同结构要素尽可能赋予相同附图符号。而且,在阐明本创造的过程中,在判别为相关的公知结构或功用的具体阐明使本创造的宗旨不清楚的状况下,将省掉对其的具体阐明。

  而且,图中示出的结构要素的巨细或形状等为了阐明的清晰性和便当性而被扩展。而且,考虑到本创造的结构及效果,特别界说的术语用于阐明本创造的施行例,而并非用于限制本创造的规模。

  本创造的半导体热处理办法当在氢或氘气氛下履行热处理时,在设定的区域内,装备氢或氘无法透过的分散操控膜100,在设定区域中,无法浸透氢或氘。

  以下,为了便当阐明,将分散操控膜100地点的区域命名为a区域,将分散操控膜100不在的区域命名为b区域。

  而且,在本阐明书中,热处理工序的条件在高浓度的氢或氘的气氛下具有设定的温度及设定时刻来履行,这依据运用人员改动。

  例示性地,分散操控膜100由氮化硅(sixny)制作。更精确地,优选地,由si3n4制作。si3n4的安排细密,硬度高,然后氢或氘无法透过,若在设定的区域装备由si3n4制作的分散操控膜100,则在对应区域中,氢或氘无法透过。

  因而,装备分散操控膜100的区域中,氢或氘无法透过分散操控膜100,然后在a区域中,氢或氘无法浸透,然后导致可靠性下降。可是,未装备分散操控膜100的b区域的界面的缺点被改进。

  即,图3中,a区域中,在k部分中,圈套电荷需要被钝化。在榜首施行例的状况下,上述k部分的界面的缺点能够改进。

  若分散操控膜100装备于a区域,则孔110与k部分对应构成。因而,在氢或氘气氛下履行热处理工序的状况下,装备分散操控膜100的部分避免氢或氘的透过,因在k部分构成孔110,因而,氢或氘能够透过。

  经过图4进行阐明,在半导体元件的a区域装备厚度为3nm的分散操控膜100,在b区域装备厚度为1nm的分散操控膜100。

  因而,坐落a区域的半导体元件中,氢或氘无法透过,坐落b区域的半导体元件中,透过一些薄的操控膜100的氢或氘浸透,然后,圈套电荷能够被钝化。

  而且,经过上述阐明及附图阐明第三施行例的半导体热处理办法,为了阐明的便当,装备于a区域的分散操控膜100和装备于b区域的分散操控膜100的厚度被限制,可是,并不限制于这种厚度,可依据状况或运用人员随意改变。

  半导体元件中,a区域经过榜首热处理改进电特性,若b区域履行榜首热处理过程、第二热处理过程,则改进电特性。

  为了处理这种问题,本创造第五施行例的半导体热处理办法可包含榜首热处理过程、分散操控膜100装备过程及第二热处理过程。

  即,在榜首热处理过程中,未在a区域和b区域装备分散操控膜100,a区域及b区域的界面的圈套电荷被钝化。之后,在a区域装备分散操控膜100。之后,持续履行第二热处理过程。在此状况下,a区域中,氢或氘经过分散操控膜100无法经过,b区域经过氢或氘,圈套电荷被钝化。

  第五施行例的半导体热处理办法中,可顺次进行在a区域装备分散操控膜100的过程、榜首热处理过程、在b区域装备分散操控膜100的过程及第二热处理过程。

  在榜首热处理过程中,装备于b区域的半导体元件的界面的圈套电荷被钝化,在第二热处理过程中,a区域的界面的圈套电荷被钝化。

  其间,第四施行例、第五施行例中,装备根据榜首施行例的分散操控膜100,可是本创造并不限制于此,可由根据第二施行例至第三施行例的分散操控膜100替代。

  本创造与特定施行例相关地示出并阐明,可是,在不超出经过以下的创造要求维护规模供给的本创造的技能思维的规模内,本创造所属技能范畴的一般技能人员可进行多种改进及改变。