專利名稱：采用高能電磁輻射的快速熱處理半導(dǎo)體襯底形成介電層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路以及制造半導(dǎo)體器件的工藝。特別地，本發(fā)明提供
了一種處理半導(dǎo)體襯底表面區(qū)域以生長MOS晶體管器件的介電材料的的方 法，但是應(yīng)該認識到，本發(fā)明的適用范圍要廣泛得多。
背景技術(shù)：
集成電路已經(jīng)將在單個硅片上制造的互連器件由幾個發(fā)展到數(shù)百萬個。目 前，集成電路所提供的性能及復(fù)雜程度已遠遠超過了最初所想象的。為了提 高復(fù)雜度和電路密度(即，在給定的芯片面積上能夠封裝的器件數(shù)量)，最 小的特征尺寸，也就是公知的器件"幾何形狀"，已經(jīng)隨著集成電路的發(fā)展 變得更小。
增加電路密度不僅提高了集成電路的復(fù)雜度和性能，而且為用戶提供了較 低的成本。 一套集成電路生產(chǎn)設(shè)備可能要花費幾億甚至幾十億美元。每個生 產(chǎn)設(shè)備都有一定的晶片生產(chǎn)量，而且每個晶片上都要有一定數(shù)量的集成電路。 因此，通過把一個集成電路上的各個器件做得更小，就可以在每一個晶片上 做更多的器件，這樣可以增加生產(chǎn)設(shè)備的產(chǎn)量。使器件變小是一件非常具有 挑戰(zhàn)性的事，因為在集成電路制造的每一個工藝流程都有限制。也就是說， 一個給定的工藝都有一個特征尺寸的下限， 一旦低于這個下限，制造工藝或 者器件的版圖就需要修改。另外，隨著對器件的速度要求越來越高，制造工 藝的限制也與現(xiàn)有的工藝以及材料有關(guān)。
一個基于給定特征尺寸限制工藝的例子是MOS晶體管器件的介電材料的 形成。這種介電材料經(jīng)常形成用于設(shè)計規(guī)則為90納米或更小的器件。這些介 電材料，包括二氧化硅，經(jīng)常形成用于MOS晶體管器件的柵絕緣層或者存儲器結(jié)構(gòu)，比如硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(SONOS)存儲單元。遺憾的是，
利用現(xiàn)有技術(shù)通常難以形成高質(zhì)量的氧化材料。也就是說，隨著器件尺寸的 變小，制作每一種這些介電材料出現(xiàn)了困難。本說明書并且更具體地在下面 將更詳細地介紹現(xiàn)有介電結(jié)構(gòu)的這些以及其他局限。
綜上所述，需要一種加工半導(dǎo)體器件的改進方法。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了制造半導(dǎo)體器件的加工集成電路的技術(shù)。更特別地， 本發(fā)明提供了一種采用高能電磁輻射的快速熱處理半導(dǎo)體襯底形成介電層的 方法，但是應(yīng)該認識到，本發(fā)明的適用范圍要廣泛得多。
在一個具體的實施例中，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的方法，如
SONOS。所述方法包括提供具有表面區(qū)域的半導(dǎo)體襯底(例如硅晶片，絕 緣體上硅)，所述表面區(qū)域具有自然氧化物層。所述方法包括采用濕法清洗工 藝處理表面區(qū)域以去除表面區(qū)域上的自然氧化物層。在一個具體的實施例中， 所述方法包括使表面區(qū)域處于含氧環(huán)境中，并對表面區(qū)域進行高能電磁輻射， 所述高能電磁輻射的波長范圍為約300納米至約800納米，輻射時間小于10 毫秒，使表面區(qū)域的溫度升高至超過1000攝氏度。在一個具體的實施例中， 所述方法使形成厚度小于IO埃的氧化物層。在一個優(yōu)選的實施例中，所述氧 化物層基本上無針孔和其他缺陷。在一個具體的實施例中，所述氧化物層是 柵氧化物層。可選地，所述方法包括去除高能電磁輻射以使溫度在約1秒或 者更少的時間內(nèi)下降約300到約600攝氏度。
在一個可替代的具體的實施例中，本發(fā)明提供了一種制造半導(dǎo)體器件的 方法，如SONOS。所述方法包括提供具有表面區(qū)域的半導(dǎo)體襯底(例如硅 晶片，絕緣體上硅)，所述半導(dǎo)體襯底表面區(qū)域具有自然氧化物層。在一個具 體的實施例中，本方法包括采用濕法清洗工藝處理表面區(qū)域以去除表面區(qū)域上的自然氧化物層。在一個具體的實施例中，本方法還包括使表面區(qū)域處于 含氧環(huán)境中，并對表面區(qū)域進行高能電磁輻射，所述高能電磁輻射的波長范
圍為約300納米至約800納米，輻射時間小于10毫秒，使表面區(qū)域的溫度升 高至超過1000攝氏度以使形成厚度小于IO埃的氧化物層。在一個優(yōu)選的實 施例中，所述氧化物層基本上沒有針孔和其他缺陷。在一個具體的實施例中， 所述方法包括形成覆蓋于氧化物層上的氮化物層；形成覆蓋于氮化物層上的 氧化物層以提供氧化物層-氮化物-氧化物層堆疊結(jié)構(gòu)。在一個優(yōu)選的實施例 中，所述方法還包括形成覆蓋于氧化物層-氮化物-氧化物層堆疊結(jié)構(gòu)上的柵結(jié) 構(gòu)(如控制柵)。
通過本發(fā)明可以獲得很多勝過傳統(tǒng)技術(shù)的益處。比如，本技術(shù)提供了一 種依賴于現(xiàn)有技術(shù)的容易使用的工藝。在一些實施例中，所述方法提供了每 個晶片上的芯片中更高的器件良率。另外，本方法提供了與現(xiàn)有工藝技術(shù)相 兼容的工藝，無需對現(xiàn)有設(shè)備和工藝進行實質(zhì)性的修改。更適宜地，在一個 具體的實施例中，本發(fā)明提供了一種快速熱處理工藝，減少了集成電路器件 的熱預(yù)算。依賴于該實施例，可以獲得一個或多個益處。本說明書和下文將 更詳細地介紹這些以及其他益處。
本技術(shù)方案采用電磁波輻射的方法對襯底表面區(qū)域進行加熱，使表面區(qū) 域的溫度在不到10毫秒的時間內(nèi)超過1000攝氏度。在1000攝氏度高溫下，
表面區(qū)域所生成的氧化物層比較致密，質(zhì)量比較高。同時，由于輻射加熱的 時間比較短，在襯底表面區(qū)域生成的氧化物層厚度可以做得比較薄，能夠滿 足如今高性能器件對氧化物層厚度的需求。
本技術(shù)方案采用電磁波輻射的方法對襯底表面區(qū)域進行加熱，然后再停 止輻射，使襯底表面區(qū)域的溫度在1秒鐘或者不到1秒鐘的時間內(nèi)下降大約
300至600攝氏度。由于溫度下降得非?？欤梢员苊庖r底表面區(qū)域在700至 800攝氏度范圍內(nèi)的低溫氧化反應(yīng)(所述低溫氧化反應(yīng)所生成的氧化物層的質(zhì)量相對較差)，進一步保證了生成氧化物層的質(zhì)量。
參考詳細的說明書和隨后的附圖可以更完整地理解本發(fā)明的各個附加的 目的、特征和優(yōu)點。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的快速熱處理工藝的筒化流程示意圖2和圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的快速熱處理工藝去除污染物的 簡化示意圖4是根據(jù)本發(fā)明一個可替代的實施例的一種快速熱處理工藝的可替代 的方法的簡化流程示意圖5至圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的采用快速熱處理方法制造集成 電路器件的簡化示意圖。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明，提供了制造半導(dǎo)體器件的加工集成電路的技術(shù)。更特別地， 本發(fā)明提供了一種采用高能電磁輻射的快速熱處理半導(dǎo)體襯底形成介電層的 方法，但是應(yīng)該認識到，本發(fā)明的適用范圍要廣泛得多。
參考圖1,在一個具體的實施例中，本發(fā)明提供了一種處理表面區(qū)域形成 介電材料的方法100,包括如下步驟
1. 步驟101:開始工藝；
2. 步驟103:提供具有表面區(qū)域的半導(dǎo)體襯底(例如硅晶片，絕緣體 上硅)，所述表面區(qū)域具有自然氧化物層；
3. 步驟105:采用濕法清洗工藝處理表面區(qū)域以去除表面區(qū)域的自然氧 化物層；4. 步驟107:使表面區(qū)域處于含氧環(huán)境中；
5. 步驟109:(在一個優(yōu)選的實施例中與第4步同時進行)對表面區(qū)域進 行高能電磁輻射，所述高能電磁輻射的波長范圍為約300納米至約800 納米，輻射時間小于10毫秒，使表面區(qū)域的溫度升高至超過1000攝
氏度；
6. 步驟lll:使形成厚度小于IO埃的氧化物層，所述氧化物層基本上無
針孔和其他缺陷；
7. 步驟113:去除高能電磁輻射，在約1秒或者更少的時間內(nèi)使溫度下 降約300至約600攝氏度；
8. 步驟115:進行其他所需步驟；
9. 步驟117:繼續(xù)其他步驟；
10. 步驟119:停止。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，上述步驟提供了一種方法。如圖所示，所述方 法使用了包括形成集成電路器件一整套步驟，比如CMOS集成電路的MOS器 件。如圖所示，根據(jù)一個具體實施例，所述方法包括使用快速熱處理工藝形 成介電材料。在不脫離本權(quán)利要求的范圍內(nèi)，增加幾個步驟、減少一個步驟 或多個步驟，或者以不同的順序來安排一個步驟或多個步驟都是可選的方法。 本i兌明書和下文將更詳細地介紹本發(fā)明方法的更多細節(jié)。
圖2和圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的快速熱處理方法去除污染物的簡 化示意圖。這些圖僅是實施例，不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)力要求的范圍。本領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員將認識到許多變化、修改和替換。如圖所示，本發(fā)明提供了 一種制造半導(dǎo)體器件的方法，例如SONOS。在一個具體的實施例中，所述方 法包括提供具有表面區(qū)域201的半導(dǎo)體襯底200(例如硅晶片，絕緣體上硅)， 所述表面區(qū)域具有自然氧化物層203。在一個具體的實施例中，自然氧化物層203可以是一層很薄的二氧化硅層或者其他類似的物質(zhì)。當(dāng)然，也可以有其他 的變化、修改和替換。
在 一個具體的實施例中，所述方法包括使用濕法清洗工藝處理表面區(qū)域
201以去除表面區(qū)域201的自然氧化物層203。在一個具體的實施例中，所述濕 法處理工藝包括浸入氫氟酸和/或其他基于氟的處理中。在一個優(yōu)選的實施例 中，也可以使用其他濕法清洗工藝。當(dāng)然，也可以有其他的變化、修改和替 換。
在一個具體的實施例中，如簡化示意圖3所示，所述方法包括使表面區(qū) 域301處于含氧環(huán)境中。在一個具體的實施例中，所述含氧環(huán)境可以是氧氣、 水、水蒸氣或者其他合適的種類。在一個具體的實施例中，所述氧氣可以與 氮氣和/或氬氣混合。當(dāng)然，也可以有其他的變化、修改和替換。
繼續(xù)參考圖3，所述方法對表面區(qū)域進行高能電磁輻射，所述電磁波的波 長范圍為約300至約800納米，輻射時間小于10毫秒，使表面區(qū)域溫度升高 至超過1000攝氏度。。在一個具體的實施例中，所述方法使厚度小于IO埃的 氧化物層生成。在一個優(yōu)化的實施例中，所述氧化物層基本上沒有針孔和其 他缺陷。在一個具體的實施例中，所述輻射可由閃光燈(Flash lamp )、激光 (Laser),或者輻射源產(chǎn)生，比如快速熱處理工藝。當(dāng)然，也可以有其他的變 化、修改和替換。
本發(fā)明采用電不茲波輻射的方法對襯底表面區(qū)域進行加熱，使表面區(qū)域的 溫度在不到10毫秒的時間內(nèi)超過IOOO攝氏度。在1000攝氏度高溫下，表面 區(qū)域所生成的氧化物層比較致密，質(zhì)量比較高。同時，由于輻射加熱的時間 比較短，在襯底表面區(qū)域生成的氧化物層厚度可以做得比較薄，能夠滿足如 今高性能器件對氧化物層厚度的需求。
在一個具體的實施例中，所述氧化物層為柵氧化物層。也就是說，根據(jù)一個具體的實施例，所述柵氧化物層可以大約為80?；蛘吒 Ｋ鰱叛趸?物層可以以堆疊形式使用，下文將會更詳細地介紹?？蛇x地，所述方法包括
去除高能電磁輻射以在約1秒鐘或者更少的時間內(nèi)使溫度下降約300至約600 攝氏度。在一個具體的實施例中，溫度下降非?？?，不會引起硅晶片和/或其 他結(jié)構(gòu)的破壞。當(dāng)然，也可以有其他的變化、修改和替換。
本發(fā)明采用電磁波輻射的方法對襯底表面區(qū)域進行加熱，然后再停止輻 射，使襯底表面區(qū)域的溫度在1秒鐘或者不到1秒鐘的時間內(nèi)下降大約300 至600攝氏度。由于溫度下降得非常快，可以避免襯底表面區(qū)域在700至800 攝氏度范圍內(nèi)的低溫氧化反應(yīng)(所述低溫氧化反應(yīng)所生成的氧化物層的質(zhì)量 相對較差)，進一步保證了生成氧化物層的質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，上述步驟提供了一種方法。如圖所示，所述方 法使用了包括形成集成電路器件一整套步驟，比如CMOS集成電路的MOS器 件。如圖所示，根據(jù)一個具體實施例，所述方法包括使用快速熱處理工藝形 成介電材料。在不脫離本權(quán)利要求的范圍內(nèi)，增加幾個步驟、減少一個步驟 或多個步驟，或者以不同的順序來安排一個步驟或多個步驟都是可選的方法。 本"^兌明書和下文將更詳細地介紹本發(fā)明方法的更多細節(jié)。
參考圖4，在一個可替代的具體實施例中，本發(fā)明提供了一種制造SONOS 半導(dǎo)體器件的方法(400),包括如下步驟
1. 步驟401:開始；
2. 步驟403:提供具有表面區(qū)域的半導(dǎo)體襯底(例如硅晶片，絕緣體上 硅)，所述表面區(qū)域具有自然氧化物層；
3. 步驟405:采用濕法清洗工藝處理表面區(qū)域，去除表面區(qū)域的自然氧化 物層；
4. 步驟407:將表面區(qū)域置于含氧環(huán)境中；5. 步驟409:(在一個優(yōu)選的實施例中與第4步同時進行)對表面區(qū)域進 行高能電磁輻射，所述高能電磁輻射的波長范圍為約300納米至約800 納米，輻射時間小于10毫秒，使表面區(qū)域的溫度升高至超過IOOO攝氏
度；
6. 步驟411:使形成厚度小于10埃的氧化物層，所述氧化物層基本上無
針孔和其他缺陷；
7. 步驟413:去除高能電磁輻射，在約1秒或更少的時間內(nèi)使溫度下降約 300至約600攝氏度；
8. 步驟415:形成覆蓋于氧化物層上的氮化物層；
9. 步驟417:形成覆蓋于氮化物層上的氧化物層以提供氧化物層-氮化物-氧化物層堆疊結(jié)構(gòu)；
10. 步驟419:形成覆蓋于氧化物層-氮化物-氧化物層堆疊結(jié)構(gòu)上的柵結(jié)構(gòu)， 比如控制柵；
11. 步驟421:執(zhí)行其他所需的步驟；
12. 步驟423:繼續(xù)其他步驟；
13. 步驟425:停止。
如圖所示，所述方法使用了包括形成集成電路器件一整套步驟，比如CMOS 集成電路的MOS器件。如圖所示，根據(jù)一個具體實施例，所述方法包括使用 快速熱處理工藝去除和/或減少污染物。在不脫離本權(quán)利要求的范圍內(nèi)，增加 幾個步驟、減少一個步驟或多個步驟，或者以不同的順序來安排一個步驟或 多個步驟都是可選的方法。本說明書和下文將更詳細地介紹本發(fā)明方法的更 多細節(jié)。
圖5至圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例使用快速熱處理方法制造集成電路器件的簡化方法示意圖。這些圖僅是實施例，不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)力要求 的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認識到許多變化、修改和替換。如圖所示，
本發(fā)明提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，比如SONOS。在一個具體的實施 例中，所述方法包括提供具有表面區(qū)域的半導(dǎo)體襯底500 (例如硅晶片、絕緣 體上硅)，表面區(qū)域具有自然氧化物層501。在一個具體的實施例中，所述自 然氧化物層501可以是很薄的二氧化硅層或者其他類似的物質(zhì)。當(dāng)然，也可 以有其他的變化、修改和替換。
在一個具體的實施例中，所述方法包括使用濕法清洗工藝處理表面區(qū)域 以去除自然氧化物層501。在一個具體的實施例中，濕法處理工藝可以包括浸 入氫氟酸和/或其他含氟的處理液中。在一個優(yōu)選的實施例中，也可以使用其 他濕法清洗工藝。當(dāng)然，也可以有其他的變化、修改和替換。
在一個具體的實施例中，如簡化示意圖6所示，所述方法包括使表面區(qū) 域601處于含氧環(huán)境中。在一個具體的實施例中，所述含氧環(huán)境可以是氧氣、 水、水蒸氣或者其他合適的種類。在一個具體的實施例中，所述氧氣可以與 氮氣和/或氬氣混合。當(dāng)然，也可以有其他的變化、修改和替換。
繼續(xù)參考圖6，所述方法對表面區(qū)域進行高能電磁輻射605中，所述高能 電磁輻射605的波長范圍為約300至約800納米，輻射時間小于10毫秒，使 表面區(qū)域溫度升高至超過IOOO攝氏度。在一個具體的實施例中，所述方法使 厚度小于10埃的氧化物層601生成。在一個優(yōu)化的實施例中，所述氧化物層 601基本上沒有針孔和其他缺陷。在一個具體的實施例中，所述輻射可由閃光 燈(flashlamp)、激光(laser),或者其他輻射源產(chǎn)生，比如快速熱處理工藝。 當(dāng)然，也可以有其他的變化、修改和替換。
本發(fā)明采用電磁波輻射的方法對襯底表面區(qū)域進行加熱，使表面區(qū)域的 溫度在不到10毫秒的時間內(nèi)超過IOOO攝氏度。在1000攝氏度高溫下，表面區(qū)域所生成的氧化物層比較致密，質(zhì)量比較高。同時，由于輻射加熱的時間 比較短，在襯底表面區(qū)域生成的氧化物層厚度可以做得比較薄，能夠滿足如 今高性能器件對氧化物層厚度的需求。
在一個具體的實施例中，所述氧化物層601為柵氧化物層。也就是說，
根據(jù)一個具體的實施例，所述柵氧化物層可以為約80?；蛘吒?。所述柵氧 化物層可以以堆疊形式使用，下文將會更詳細地介紹?？蛇x地，所述方法包 括去除高能電磁輻射以在約1秒鐘或者更少的時間內(nèi)使溫度下降約300至約 600攝氏度。在一個具體的實施例中，溫度下降非?？?，不會一起硅晶片和/ 或其他結(jié)構(gòu)的破壞。當(dāng)然，也可以有其他的變化、修改和替換。
本發(fā)明采用電磁波輻射的方法對襯底表面區(qū)域進行加熱，然后再停止輻 射，使襯底表面區(qū)域的溫度在1秒鐘或者不到1秒鐘的時間內(nèi)下降大約300 至600攝氏度。由于溫度下降得非?？欤梢员苊庖r底表面區(qū)域在700至800 攝氏度范圍內(nèi)的低溫氧化反應(yīng)(所述低溫氧化反應(yīng)所生成的氧化物層的質(zhì)量 相對較差)，進一步保證了生成氧化物層的質(zhì)量。
在一個具體的實施例中，如圖7所示，所述方法繼續(xù)形成氧化物層-氮化 物-氧化物層堆疊結(jié)構(gòu)。正如所指出的，該圖只是一個實施例，不應(yīng)不適當(dāng)?shù)?限制權(quán)力要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認識到許多變化、修改和替 換。在一個具體的實施例中，所述方法形成覆蓋于氧化物層701上的氮化物 層703。所述方法形成覆蓋于氮化物層703上的氧化物層705以提供氧化物層 -氮化物-氧化物層堆疊結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，也可以有其他的變化、修改和替換。
參考圖8,所述方法形成覆蓋于氧化物層809 —氮化物811 —氧化物層 813堆疊結(jié)構(gòu)上的柵極層807。所述方法使用圖形化技術(shù)形成柵結(jié)構(gòu)，比如控 制柵。所述圖形化技術(shù)可以包括刻蝕和光刻步驟。在一個具體的實施例中， 所述方法還在柵結(jié)構(gòu)的邊緣形成側(cè)墻間隙壁805,包括ONO堆疊層。依賴于本實施例，所述方法還包括進行其他所需步驟。當(dāng)然，也可以有其他的變化、 《奮改和^,換。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，上述步驟提供了一種方法。如圖所示，所述
方法使用了包括形成集成電路器件一整套步驟，比如CMOS集成電路的MOS 器件。如圖所示，根據(jù)一個具體實施例，所述方法包括使用快速熱處理工藝 形成介電材料。在不脫離本權(quán)利要求的范圍內(nèi)，增加幾個步驟、減少一個步 驟或多個步驟，或者以不同的順序來安排一個步驟或多個步驟都是可選的方 法。本說明書和下文將更詳細地介紹本發(fā)明方法的更多細節(jié)。
盡管上述以MOS器件為例描述，但也可以有其他的變化、修改以及替換。 也應(yīng)該明白，在此描述的例子和實施例僅用于i兌明，因此，本4支術(shù)領(lǐng)域內(nèi)4支 術(shù)人員技術(shù)所做的各種顯而易見的修改或變化應(yīng)包含在本申請的精神和所附 權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
也應(yīng)該明白，在此描述的例子和實施例僅用于說明，因此，本技術(shù)領(lǐng)域 內(nèi)技術(shù)人員技術(shù)所做的各種顯而易見的修改或變化應(yīng)包含在本申請的精神和 所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括提供具有表面區(qū)域的半導(dǎo)體襯底，所述表面區(qū)域具有自然氧化物層；采用濕法清洗工藝處理表面區(qū)域以去除表面區(qū)域上的自然氧化物層；使表面區(qū)域處于含氧環(huán)境中；對表面區(qū)域進行高能電磁輻射，所述高能電磁輻射的波長范圍為約300納米至約800納米，輻射時間小于10毫秒，使表面區(qū)域的溫度升高至超過1000攝氏度；使形成厚度小于10埃的氧化物層，所述氧化物層基本上沒有針孔和其他缺陷。
2. 如權(quán)利要求1所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于所述氧化物層 是柵氧化物層。
3. 如權(quán)利要求1所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于所述氧化物層 是界面層。
4. 如權(quán)利要求1所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于所述氧化物層 用于SONOS器件的氧化物-氮化物-氧化物結(jié)構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求1所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于所述方法進一 步包括去除高能電磁輻射，使得在約1秒鐘或更少的時間內(nèi)溫度下降約300 至約600攝氏度。
6. 如權(quán)利要求1所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于含氧物質(zhì)與含 氮物質(zhì)混合。
7. 如權(quán)利要求1所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于含氧物質(zhì)與含 氬物質(zhì)混合，以形成基本上純凈的二氧化硅。
8. 如權(quán)利要求1所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于所述半導(dǎo)體襯底是硅晶片。
9. 如權(quán)利要求1所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于所述氧化物層 用于設(shè)計規(guī)則為約45納米或更小的器件。
10. 如權(quán)利要求1所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于所述表面區(qū)域 的深度小于3微米。
11. 一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括提供具有表面區(qū)域的半導(dǎo)體襯底，所述表面區(qū)域具有自然氧化物層； 采用濕法清洗工藝處理表面區(qū)域以去除表面區(qū)域上的自然氧化物層； 使表面區(qū)域處于含氧環(huán)境中；對表面區(qū)域進行高能電磁輻射，所述高能電磁輻射的波長范圍為約300 納米至約800納米，輻射時間小于10毫秒，使表面區(qū)域的溫度升高至超過1000 攝氏度；使形成厚度小于IO埃的氧化物層，所述氧化物層基本上沒有針孔和其他 缺陷；形成覆蓋于氧化物層上的氮化物層；形成覆蓋于氮化物層上的氧化物層以提供氧化物-氮化物-氧化物堆疊結(jié) 構(gòu)；以及形成覆蓋于氧化物-氮化物-氧化物堆疊結(jié)構(gòu)上的柵結(jié)構(gòu)。
12. 如權(quán)利要求11所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于所述氧化物層 是柵氧化物層。
13. 如權(quán)利要求11所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于所述氧化物層 是界面層。
14. 如權(quán)利要求11所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于所述氧化物-氮化物-氧化物結(jié)構(gòu)用于SONOS器件。
15. 如權(quán)利要求11所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于所述方法進一 步包括去除高能電磁輻射,使得在約1秒鐘或更少的時間內(nèi)溫度下降約300 至約600攝氏度。
16. 如權(quán)利要求11所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于所述含氧物質(zhì) 與含氮物質(zhì)混合。
17. 如權(quán)利要求11所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于所述含氧物質(zhì) 與含氬物質(zhì)混合，以產(chǎn)生基本上純凈的二氧化硅。
18. 如權(quán)利要求11所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于所述半導(dǎo)體襯 底是硅晶片。
19. 如權(quán)利要求11所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于所述氧化物層 是用于設(shè)計規(guī)則為約45納米或更小的器件。
20. 如權(quán)利要求11所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于所述表面區(qū)域 的深度小于3微米。
全文摘要
一種如SONOS單元的半導(dǎo)體器件的制造方法。所述方法包括提供具有表面區(qū)域的半導(dǎo)體襯底(例如硅片、絕緣體上硅)，所述表面區(qū)域上具有自然氧化物層。所述方法包括采用濕法清洗工藝處理表面區(qū)域以去除表面區(qū)域上的自然氧化物層。在一個具體的實施例中，所述方法包括使表面區(qū)域處于含氧環(huán)境中，并對表面區(qū)域進行高能電磁輻射，所述高能電磁輻射波長范圍為約300納米至約800納米，輻射時間小于10毫秒，使表面區(qū)域的溫度升高至超過1000攝氏度。在一個具體的實施例中，所述方法使形成厚度小于10埃的氧化物層。在一個優(yōu)選的實施例中，所述氧化物層基本上沒有針孔和其他缺陷。在一個具體的實施例中，所述氧化物層是柵氧化物層。
文檔編號H01L21/316GK101625974SQ200810040368
公開日2010年1月13日 申請日期2008年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
發(fā)明者三重野文健, 高大為 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司