專利名稱：紫外線處理裝置及形成應(yīng)力膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種紫外線處理裝置及形 成應(yīng)力膜的方法。
背景技術(shù)：
應(yīng)變硅技術(shù)是一種能夠提高載流子遷移率和增強(qiáng)器件性能的技術(shù)。目 前有兩種制備應(yīng)變硅層的方法。一種是在晶體管制作前在襯底上形成應(yīng)變硅層；另一種是在晶體管周圍覆蓋具有應(yīng)變的應(yīng)變硅層。由于后一種工藝 較前一種簡(jiǎn)單且成本較低，因而被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體器件的制造工藝中。 應(yīng)變硅層中的應(yīng)力分為兩種張應(yīng)力和壓應(yīng)力。張應(yīng)力能夠提高N型金 屬氧化物半導(dǎo)體晶體管(NMOS)中電子的遷移率；壓應(yīng)力能夠提高P 型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管(PMOS)中空穴的遷移率。當(dāng)前，較為普遍 的是應(yīng)用具有張應(yīng)力的應(yīng)變硅層來(lái)提高NMOS中的電子的遷移率。專利 申請(qǐng)?zhí)枮?00510128854.9 (公開(kāi)號(hào)為CN 1819121A)的申請(qǐng)文件公開(kāi)了 一種張應(yīng)力氮化硅膜的制造方法。在所述的公開(kāi)的申請(qǐng)文件中，首先在具 有柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體基底上沉積一氮化硅層，然后通過(guò)紫外線照射所述氮 化硅層，改變所述氮化硅層中的氫原子的濃度，將所述氮化硅層轉(zhuǎn)變?yōu)榫?有較高應(yīng)力的應(yīng)力膜。所述的紫外線照射的工藝需要在紫外線處理裝置中進(jìn)行。圖l和圖2 為現(xiàn)有的一種紫外線處理裝置的俯視圖和剖面圖，其中圖2為圖1沿AA， 的剖面示意圖。如圖1和圖2所示，所述紫外線處理裝置包括圓柱形腔體 10、位于所述圓柱形腔體IO頂部的紫外光源14以及位于所述圓柱形腔體 IO底部的載物臺(tái)12。工作時(shí)，所述紫外光源14的紫外線垂直照射在所述 載物臺(tái)12表面，當(dāng)所述載物臺(tái)12上放置有半導(dǎo)體基底時(shí)，所述半導(dǎo)體基 底上的平行于所述載物臺(tái)12表面的上表面區(qū)域受到所述紫外線的垂直照 射，在所述紫外線的光子能量的作用下，通過(guò)紫外線照射，可使半導(dǎo)體基 底上覆蓋的膜層應(yīng)力發(fā)生變化，形成高應(yīng)力膜層。然而所述紫外線處理裝置的紫外光以垂直的方式照射于所述載物臺(tái)12的表面，使得所述載物臺(tái)12上的半導(dǎo)體基底上的垂直于所述紫外線的膜層區(qū)域受到足夠的光輻射，而產(chǎn)生較大應(yīng)力，而半導(dǎo)體基底上具有起伏表面的區(qū)域，例如柵極側(cè)壁的膜層表面與所述載物臺(tái)12表面方向具有一 定的傾角，紫外光線以傾斜方式照射在所述柵極側(cè)壁的膜層表面，使光輻 射的效率降低，所述柵極側(cè)壁的膜層的應(yīng)力改變不及受到垂直輻射的膜層 區(qū)域的改變大，進(jìn)而使整個(gè)半導(dǎo)體基底上的因紫外光照射而形成的應(yīng)力膜 的應(yīng)力分布不均勻，使得所述應(yīng)力膜對(duì)導(dǎo)電溝道中的載流子遷移率的改善 沒(méi)有較好的一致性，并影響器件的性能。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種紫外線處理裝置以及形成應(yīng)力膜的方法，本發(fā)明能夠 形成應(yīng)力分布較為均勻的應(yīng)力膜。本發(fā)明提供的一種紫外線處理裝置，包括腔體、位于所述腔體中的第 一紫外光源和用于承載半導(dǎo)體基底的載物臺(tái)，其中所述第一紫外光源發(fā)出 的紫外光以垂直方式照射到所述載物臺(tái)表面，所述紫外線處理裝置還包括 位于所述腔體中的第二紫外光源，所述第二紫外光源發(fā)出的紫外光以傾斜 方式照射到所述載物臺(tái)表面?？蛇x的，所述腔體具有底壁、頂壁和側(cè)壁，所述第一紫外光源位于所 述頂壁內(nèi)側(cè)，所述載物臺(tái)位于所述底壁內(nèi)側(cè)，所述第二紫外光源位于所述 側(cè)壁內(nèi)側(cè)?？蛇x的，所述第二紫外光源到所述載物臺(tái)表面的距離可調(diào)。 可選的，所述第二紫外光源到所述載物臺(tái)表面的距離可調(diào)的范圍為1 至20cm?？蛇x的，所述腔體中有滑軌，所述第二紫外光源和所述滑軌滑動(dòng)配合。 可選的，所述載物臺(tái)底部具有可使所述載物臺(tái)升降的升降裝置?？蛇x的，所述腔體的形狀為圓柱形、球冠形、圓臺(tái)形、棱臺(tái)型、棱柱 形中的一種或組合?？蛇x的，所述第二紫外光源為圓環(huán)形。可選的，所述第二紫外光源包括復(fù)數(shù)個(gè)直線形光源。 可選的，所述復(fù)數(shù)個(gè)第二紫外光源首尾連接或相互之間有距離。 可選的，所述第一紫外光源與所述第二紫外光源的波段相同。 可選的，所述第一紫外光源的輻射強(qiáng)度小于或等于所述第二紫外光源 的輻射強(qiáng)度?？蛇x的，所述載物臺(tái)底部具有加熱裝置。本發(fā)明還提供一種形成應(yīng)力膜的方法，包括提供一半導(dǎo)體基底，在 所述半導(dǎo)體基底上形成有介質(zhì)膜；用與所述半導(dǎo)體基底表面垂直的紫外光 照射所述介質(zhì)膜；用與所述半導(dǎo)體基底表面傾斜的紫外光照射所述介質(zhì)膜?？蛇x的，所述介質(zhì)膜為氮化硅?？蛇x的，用與所述半導(dǎo)體基底表面傾斜的紫外光照射所述介質(zhì)膜的時(shí) 間大于所述垂直照射的時(shí)間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用本發(fā)明的紫外線處理裝置，將具有介質(zhì)膜的半導(dǎo)體基底放置于所 述載物臺(tái)上，第一紫外光源可向所述介質(zhì)膜表面垂直地發(fā)出光輻射，同時(shí)， 所述第二紫外光源以傾斜方式向所述介質(zhì)膜表面發(fā)出光輻射，垂直照射和傾斜照射方式相結(jié)合使得所述介質(zhì)膜表面受到的光輻射更加均勻，特別是 在所述介質(zhì)膜表面具有起伏時(shí)，傾斜照射使得所述起伏的介質(zhì)膜的斜坡區(qū) 域受到和水平的表面區(qū)域大致相同的光輻射，使所述介質(zhì)膜受到的光輻射 效率具有較好的 一致性，使得所述介質(zhì)膜因此而產(chǎn)生的應(yīng)力改善具有較好 的一致性。對(duì)于半導(dǎo)體基底上的晶體管的柵極側(cè)壁的介質(zhì)膜，傾斜方式照射能夠 使得柵極側(cè)壁的介質(zhì)膜區(qū)域受到和源漏區(qū)域上方的介質(zhì)膜大致相同的光 輻射，從而使得所述柵極側(cè)壁的介質(zhì)膜的應(yīng)力改善和源漏區(qū)域上方的介質(zhì) 膜的應(yīng)力改善具有較好的一致性，彌補(bǔ)了現(xiàn)有的紫外線處理裝置對(duì)柵極側(cè) 壁的介質(zhì)膜的光輻射效率較低的缺陷，提高了柵極側(cè)壁的介質(zhì)膜的應(yīng)力， 進(jìn)一步的，提高了柵極側(cè)壁的應(yīng)力介質(zhì)膜對(duì)導(dǎo)電溝道中載流子遷移率的影響，提高了晶體管的性能。所述第二紫外光源和所述載物臺(tái)之間的距離可調(diào)，使得所述第二紫外 光源的光輻射可以以不同的傾斜角向所迷栽物臺(tái)表面發(fā)出光輊射，當(dāng)所述 載物臺(tái)表面放置有半導(dǎo)體基底時(shí)，即所述第二紫外光源可向所述半導(dǎo)體基 底表面以不同的傾斜角發(fā)出光輻射，對(duì)于具有不同起伏程度的表面的介質(zhì) 膜能夠以不同的傾J纖角照射，能夠適用于不同的產(chǎn)品不同的工藝形成的應(yīng) 力膜，提高了該步工藝的工藝窗口。本發(fā)明中在所述載物臺(tái)底部還具有加熱裝置，在應(yīng)用紫外光源對(duì)介質(zhì) 膜進(jìn)行曝光照射的同時(shí)，通過(guò)所述加熱裝置可對(duì)所述半導(dǎo)體基底進(jìn)行高溫 加熱，進(jìn)一步的改善所述介質(zhì)膜的應(yīng)力，從而可縮短紫外線曝光照射的時(shí) 間，提高了效率，并降低了成本。本發(fā)明還提供一種形成應(yīng)力膜的方法，該方法通過(guò)垂直照射和傾斜照 射相結(jié)合的方法對(duì)介質(zhì)膜進(jìn)行紫外光照射，使得柵極上方和側(cè)壁的介質(zhì)膜 具有較為均勻的應(yīng)力分布，更有助于提高導(dǎo)電溝道中載流子的遷移率，提 高器件的性能。


圖1為現(xiàn)有一種紫外線處理裝置的俯-魄圖；圖2為圖1所示的紫外線處理裝置的剖面示意圖；圖3為本發(fā)明的紫外線處理裝置的第一實(shí)施例的俯視圖；圖4為圖3所示的紫外線處理裝置的剖面示意圖；圖5為本發(fā)明的紫外線處理裝置的第二實(shí)施例的俯^L圖；圖6為本發(fā)明的紫外線處理裝置的第三實(shí)施例的俯視圖；圖7為本發(fā)明的紫外線處理裝置的第四實(shí)施例的俯視圖；圖8為本發(fā)明的具有圓柱形和球冠形組合的腔體的紫外線處理裝置 的實(shí)施例的剖面示意圖；圖9為本發(fā)明的第二紫外光源位于腔體頂壁和底壁的紫外線處理裝 置的實(shí)施例的剖面示意圖；圖10為本發(fā)明應(yīng)力膜的形成方法的實(shí)施例的流程圖；圖11至圖12為本發(fā)明應(yīng)力膜形成方法的實(shí)施例各步驟相應(yīng)結(jié)構(gòu)的剖 面示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。在晶體管的柵極上覆蓋具有高應(yīng)力的介質(zhì)膜，可改善晶體管的導(dǎo)電溝 道中載流子遷移率，提高晶體管的性能。通過(guò)沉積的方法在柵極上形成介 質(zhì)膜，并通過(guò)紫外光處理裝置對(duì)所述介質(zhì)膜進(jìn)行曝光處理是形成高應(yīng)力介 質(zhì)膜的一種方法。本發(fā)明提供一種紫外線處理裝置，該裝置包括腔體，位 于所述腔體中的第一紫外光源、第二紫外光源和載物臺(tái)，其中所述第一紫 外光源能夠向所述載物臺(tái)上的半導(dǎo)體基底垂直地發(fā)出光輻射，所述第二紫 外光源發(fā)出的紫外光能夠以傾斜方式照射到所述載物臺(tái)表面。圖3和圖4為本發(fā)明的紫外線處理裝置的第 一 實(shí)施例的俯視圖和剖面 示意圖。如圖3和圖4所示，所述紫外線處理裝置包括腔體10，位于所 述腔體10中的第一紫外光源14和載物臺(tái)12，所述第一紫外光源14發(fā)出 的紫外光能夠垂直照射到所述載物臺(tái)12表面。本實(shí)施例中所述腔體10 為具有頂壁、側(cè)壁和底壁的圓柱形，所述第一紫外光源14位于所述圓柱 形腔體10的頂壁內(nèi)側(cè)，所述載物臺(tái)12位于所述腔體IO底壁內(nèi)側(cè)。其中 所述第一紫外光源IO的形狀為直線形光源，數(shù)量為一個(gè)或數(shù)個(gè)。排列方 式可以為平行排布或呈輻射狀排布，所述第一紫外光源IO也可以為其它 形狀，其形狀或排布方式要盡可能的滿足使其發(fā)出的紫外光輻射能夠垂直 且較為均勻的照射在所述載物臺(tái)12的表面。(本發(fā)明所稱的"垂直"是指 夾角為70至90度之間，含70度和90度的任一角度，本發(fā)明中的"傾斜"是指除本發(fā)明所指的"垂直"的角度范圍以外的任一銳角，本發(fā)明中"垂 直，，和"傾斜"均作此解釋。)所述紫外光處理裝置還包括第二紫外光源11,所述第二紫外光源11 位于所述腔體10內(nèi)部，使得所述第二紫外光源11發(fā)出的紫外光能夠以傾 斜方式照射到所述載物臺(tái)12表面，本實(shí)施例中所述第二紫外光源11位于 所述腔體10的側(cè)壁內(nèi)側(cè)。所述第二紫外光源11與所述載物臺(tái)12表面的距離h可調(diào)節(jié)，可調(diào)節(jié)距離范圍為1至20cm,從而使所述第二紫外光源 11可以以不同的角度向所載物臺(tái)表面發(fā)出光輻射。所述第二紫外光源11 和載物臺(tái)12之間的距離的調(diào)節(jié)方式可通過(guò)如下兩種方式實(shí)現(xiàn) 一、所迷 栽物臺(tái)12固定于所述腔體10的底壁，在所述腔體側(cè)壁上形成有滑軌(未 示出)，所述第二紫外光源11和所述滑軌滑動(dòng)配合；二、所述第二紫外光 源11固定于所述腔體IO側(cè)壁內(nèi)側(cè)，所述載物臺(tái)12底部具有可使所述載 物臺(tái)升降的升降裝置(未示出)。本實(shí)施例中調(diào)節(jié)方式為上述的第一種。 在其它的實(shí)施例中，所述第二紫外光源ll和載物臺(tái)12表面之間的距離h 可以固定不變，所述距離的范圍為1至20cm,這里不再贅述。在本實(shí)施例中所述第二紫外光源11為圓環(huán)形，并沿所述腔體10的側(cè) 壁內(nèi)側(cè)放置，所述第二紫外光源11的尺寸使其能夠與所述腔體IO的側(cè)壁 相匹配。所述第二紫外光源ll底部到所述載物臺(tái)12表面的距離相等。圓 環(huán)形的第二紫外光源ll使得該第二紫外光源ll在各個(gè)方向發(fā)出紫外光的 能夠傾斜的照射到所述載物臺(tái)表面，且該傾斜照射的角度可調(diào)；所述圓環(huán) 形第二紫外光源il底部到所述載物臺(tái)12的距離相同使所述第二紫外光源 11各處發(fā)出的紫外光輻射到所述載物臺(tái)12上具有大致相同的輻射強(qiáng)度。 所述第一紫外光源14的垂直照射和第二紫外光源11的傾斜照射相結(jié)合提 高了所述載物臺(tái)12上被照射半導(dǎo)體基底表面膜層受到的光輻射的一致 性，進(jìn)而使得所述膜層因該光輻射引起的參數(shù)的改變具有較好的一致性。本實(shí)施例中所述第二紫外光源11和第一紫外光源14的工作波段相 同，發(fā)出的紫外光輻射具有相同的輻射強(qiáng)度。在另外的實(shí)施例中，所述第二紫外光源11和第一紫外光源14也可以 具有不同的輻射強(qiáng)度，例如，當(dāng)所述第二紫外光源11到所述載物臺(tái)l2 表面的距離小于所述第一紫外光源14到所述載物臺(tái)12表面的距離時(shí)，為 保證所述第一紫外光源11和第二紫外光源14到達(dá)所述載物臺(tái)12表面具 有相同的輻照度，所述第二紫外光源11發(fā)出的光輻射的輻射強(qiáng)度要小于 所述第一紫外光源14發(fā)出的紫外光的輻射強(qiáng)度。所述紫外線處理裝置還可以包括一加熱裝置，如圖4所示，所述加熱 裝置13位于所述載物臺(tái)12的底部，通過(guò)所述加熱裝置13可以對(duì)所述載物臺(tái)12上放置的半導(dǎo)體基底進(jìn)行熱處理，改善所述半導(dǎo)體基底表面膜層的應(yīng)力特性。如果所述載物臺(tái)12可通過(guò)升降裝置進(jìn)行升降，所述加熱裝 置13隨所述載物臺(tái)12—同升降。應(yīng)用本發(fā)明的紫外線處理裝置，將具有介質(zhì)膜的半導(dǎo)體基底放置于所 述載物臺(tái)12上，第一紫外光源14可向所述介質(zhì)膜表面垂直均勻的發(fā)出光 輻射，同時(shí)，所述第二紫外光源11通過(guò)傾斜方式向所述介質(zhì)膜表面發(fā)出 光輻射，垂直照射和傾斜照射方式相結(jié)合使得所述介質(zhì)膜表面受到的光輻 射更加均勾，特別是在所述介質(zhì)膜表面具有起伏時(shí)，傾斜照射使得所述起 伏的介質(zhì)膜的斜坡區(qū)域受到和水平的表面區(qū)域大致相同的光輻射。例如， 對(duì)于所述半導(dǎo)體基底的晶體管的柵極側(cè)壁的介質(zhì)膜，傾斜方式照射能夠使 得柵極側(cè)壁的介質(zhì)膜區(qū)域受到和源漏區(qū)域上方的介質(zhì)膜大致相同的光輻 射，從而使得所述柵極側(cè)壁的介質(zhì)膜的應(yīng)力改善和源漏區(qū)域上方的介質(zhì)膜 的應(yīng)力改善具有較好的一致性，彌補(bǔ)了現(xiàn)有的紫外線處理裝置對(duì)柵極側(cè)壁 的介質(zhì)膜的光輻射效率較低而應(yīng)力改善不夠明顯的缺陷，提高了柵極側(cè)壁 的介質(zhì)膜的應(yīng)力，進(jìn)一步的，提高了柵極側(cè)壁的應(yīng)力介質(zhì)膜對(duì)導(dǎo)電溝道中 載流子遷移率的影響，提高了晶體管的性能。在應(yīng)用所述紫外光對(duì)所述介質(zhì)膜進(jìn)行曝光照射的同時(shí)，通過(guò)所述加熱 裝置13對(duì)所述半導(dǎo)體基底進(jìn)行高溫加熱，可進(jìn)一步的改善所述介質(zhì)膜的 應(yīng)力，并縮短紫外線曝光照射的時(shí)間，提高了效率，并降低了成本。圖5為本發(fā)明紫外線處理裝置的第二實(shí)施例的俯視圖。如圖5所示， 所述第二紫外光源11位于所述腔體10內(nèi)部，所述第二紫外光源11發(fā)出 的紫外光能夠以傾斜方式照射到所述載物臺(tái)12表面。所述第二紫外光源 11包括數(shù)個(gè)弧形光源，所述光源之間的間距較小，本實(shí)施例中為1至5cm， 數(shù)個(gè)所述第二紫外光源11沿腔體10的側(cè)壁內(nèi)側(cè)放置，且每一第二紫外光 源11底部到所述載物臺(tái)12表面的距離相等，以使所述第二紫外光源11 各處發(fā)出的紫外光輻射到所述載物臺(tái)表面具有大致相同的輻射強(qiáng)度，所述 第二紫外光源11與所述載物臺(tái)12表面的距離可調(diào)節(jié)或固定。本實(shí)施例紫 外線處理裝的俯視圖沿AA，的剖面圖同圖4所示的剖面圖，這里不再贅 述。圖6為本發(fā)明的紫外線處理裝置的第三實(shí)施例的俯視圖。如圖6所示，本實(shí)施例中，所述第二紫外光源11包括數(shù)個(gè)首尾連接在一起的直線形光源，本實(shí)施例中為6個(gè)。該數(shù)個(gè)第二紫外光源11沿腔體IO的側(cè)壁內(nèi)側(cè)放 置，且所述數(shù)個(gè)第二紫外光源11到所述載物臺(tái)12表面的距離相等，以使 所述第二紫外光源ll各處發(fā)出的紫外光輻射到所述載物臺(tái)12表面具有大 致相同的輻射強(qiáng)度，所述第二紫外光源11與所述載物臺(tái)12表面的距離可 調(diào)節(jié)或固定。本實(shí)施例紫外線處理裝的俯視圖沿AA，的剖面圖同圖4所示 的剖面圖，這里不再贅述。圖7為本發(fā)明紫外線處理裝置第四實(shí)施例的俯視圖。本實(shí)施例中所述 第二紫外光源11包括數(shù)個(gè)分離的直線形光源，所述數(shù)個(gè)第二紫外光源11 相互之間具有一定的距離，并沿所述腔體側(cè)壁內(nèi)側(cè)放置，所述第二紫外光 源11與所述載物臺(tái)12表面的距離可調(diào)節(jié)或固定。在另外的實(shí)施例中，所述腔體的形狀也可以是球冠形、圓臺(tái)形、棱臺(tái) 形中的一種，所述第二紫外光源可以是圓環(huán)形、弧形、直線形等形狀的光 源，這里不再贅述。在另外的實(shí)施例中，所述腔體的形狀也可是球冠形、圓柱形、圓臺(tái)形、 棱柱形、棱臺(tái)形的組合而成的形狀。如圖8所示的紫外線處理裝置的剖面 示意圖。所述腔體IO為圓柱形和球冠形的組合體，所述第一紫外光源14 位于所述腔體10的球冠部分的內(nèi)壁，所述載物臺(tái)12位于與所述第一紫外 光源14相對(duì)的腔體10的圓柱形部分的內(nèi)壁，在所述第一紫外光源14和 載物臺(tái)12之間的腔體內(nèi)壁上有第二紫外光源11,所述第二紫外光源11 為圓環(huán)形、弧形、直線形中的一種，或直線形和弧形的組合。所述第二紫 外光源ll能夠以傾斜方式而不是垂直方式向所述載物臺(tái)12的表面發(fā)出光 輻射。所述第二紫外光源11與所述載物臺(tái)12表面的距離可調(diào)節(jié)或固定。 在所述載物臺(tái)12的底部也可以有加熱裝置13。在另外的實(shí)施例中，所述腔體的形狀也可是棱柱形、棱臺(tái)形中的 一種， 所述腔體具有側(cè)壁、底壁和頂壁。所述第二紫外光源位于所述腔體的底壁 和/或頂壁內(nèi)側(cè)。如圖9所示的紫外線處理裝置的剖面圖，所述第一紫外 光源14和載物臺(tái)12分別位于所述腔體的側(cè)壁相對(duì)應(yīng)的位置，且所述第一紫外光源14發(fā)出的紫外光垂直地照射到所述載物臺(tái)12的表面。所述載物 臺(tái)12可通過(guò)真空系統(tǒng)(未示出)吸附半導(dǎo)體基底。所述第二紫外光源11位于所述腔體的底壁和/或頂壁，其形狀可以是圓環(huán)形、直線形中的一種。另外，在所述第一紫外光源和載物臺(tái)之間的腔體內(nèi)壁可放置反射鏡， 所述反射鏡可將所述第 一 紫外光源發(fā)出的光輻射反射到所述載物臺(tái)表面， 從而實(shí)現(xiàn)紫外光在所述栽物臺(tái)表面的傾斜照射，這里不再贅述。另外，本發(fā)明的紫外線處理裝置可以包括第一紫外光源、腔體和載物 臺(tái)，所述第一紫外光源可以通過(guò)滑動(dòng)裝置滑動(dòng)，改變所述第一紫外光源發(fā) 出的光線與所述載物臺(tái)表面的傾角，即所述第一紫外光源發(fā)出的紫外光既 可以垂直照射到所述載物臺(tái)表面，也可以傾斜照射到所述載物臺(tái)表面。這 里不再贅述。本發(fā)明還提供一種形成應(yīng)力膜的方法。圖IO為本發(fā)明形成應(yīng)力膜的方法的流程圖。如圖10所示，首先，提供一具有柵極的半導(dǎo)體基底，在所述半導(dǎo)體 基底上形成有介質(zhì)膜(SIOO)。如圖11所示的剖面圖，在柵極26兩側(cè)的半導(dǎo)體基底20中形成有源 極24和漏極22,在所述半導(dǎo)體基底20中還形成有淺溝槽隔離21，在所 述半導(dǎo)體基底20上形成有介質(zhì)膜30,所述介質(zhì)膜30覆蓋所述柵極26、 源極24和漏極22;本實(shí)施例中所述介質(zhì)膜30為氮化硅。該氮化硅層可 通過(guò)等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)或低溫低壓化學(xué)氣相沉積 (LPCVD)形成。如圖IO所示，用垂直于所述半導(dǎo)體基底表面的紫外光照射所述介質(zhì) 膜，并用與所述半導(dǎo)體基底表面傾斜的紫外光照射所述介質(zhì)膜(SllO)。 本實(shí)施例用與所述半導(dǎo)體基底表面垂直的紫外光和傾斜的紫外光照射所 述介質(zhì)膜是同時(shí)進(jìn)行的。如圖12所示的剖面示意圖，通過(guò)垂直方式和傾斜方式的紫外光照射， 使得柵極26頂部、柵極26兩側(cè)的源漏區(qū)域上面的介質(zhì)膜30、柵極26側(cè) 壁的介質(zhì)膜30受到較為均勻的紫外光輻射，所述紫外光的光子能量可以幫助打開(kāi)膜層中的Si-H、 N-H鍵，相鄰的斷裂鍵中的氫原子結(jié)合成氪 分子并從所述介質(zhì)膜30中擴(kuò)散出來(lái)，所述介質(zhì)膜30中因此而形成的懸掛 鍵相互交聯(lián)，產(chǎn)生應(yīng)力，從而形成應(yīng)力膜。由于柵極26側(cè)壁的介質(zhì)膜30 同樣受到來(lái)自傾斜方式照射的光輻射，使得所述柵極側(cè)壁26的介質(zhì)膜同 源漏上方的介質(zhì)膜30產(chǎn)生大致相同的應(yīng)力，整個(gè)介質(zhì)膜30具有較為均勻 的應(yīng)力分布，更有助于提高導(dǎo)電溝道中載流子的遷移率,提高器件的性能。在另外的實(shí)施例中，可以先用與半導(dǎo)體基底表面垂直的紫外光照射所 述介質(zhì)膜，然后用與半導(dǎo)體基底表面傾斜的紫外光照射所述介質(zhì)膜；或者 可以先用與半導(dǎo)體基底表面傾斜的紫外光照射所述介質(zhì)膜，然后用與半導(dǎo) 體基底表面垂直的紫外光照射所述介質(zhì)膜。所述用與半導(dǎo)體基底表面垂直 的紫外光照射所述介質(zhì)膜和用與半導(dǎo)體基底表面傾斜的紫外光照射所述 介質(zhì)膜的時(shí)間可以相同或不同，這里不再贅述。本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任 何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變 動(dòng)和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。1權(quán)利要求
1. 一種紫外線處理裝置，包括腔體、位于所述腔體中的第一紫外光源和用于承載半導(dǎo)體基底的載物臺(tái)，其中所述第一紫外光源發(fā)出的紫外光以垂直方式照射到所述載物臺(tái)表面，其特征在于所述紫外線處理裝置還包括位于所述腔體中的第二紫外光源，所述第二紫外光源發(fā)出的紫外光以傾斜方式照射到所述載物臺(tái)表面。
2、 如權(quán)利要求1所述的紫外線處理裝置，其特征在于所述腔體具 有底壁、頂壁和側(cè)壁，所述第一紫外光源位于所述頂壁內(nèi)側(cè)，所述載物臺(tái) 位于所述底壁內(nèi)側(cè)，所述第二紫外光源位于所述側(cè)壁內(nèi)側(cè)。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的紫外線處理裝置，其特征在于所述第 二紫外光源到所述載物臺(tái)表面的距離可調(diào)。
4、 如權(quán)利要求3所述的紫外線處理裝置，其特征在于所述第二紫 外光源到所述載物臺(tái)表面的距離可調(diào)的范圍為1至20cm。
5、 如權(quán)利要求3所述的紫外線處理裝置，其特征在于所述腔體中 有滑軌，所述第二紫外光源和所述滑軌滑動(dòng)配合。
6、 如權(quán)利要求3所述的紫外線處理裝置，其特征在于所述載物臺(tái) 底部具有可使所述載物臺(tái)升降的升降裝置。
7、 如^L利要求1所述的紫外線處理裝置，其特征在于所述腔體的 形狀為圓柱形、球冠形、圓臺(tái)形、棱臺(tái)型、棱柱形中的一種或組合。
8、 如權(quán)利要求1或2或7所述的紫外線處理裝置，其特征在于所 述第二紫外光源為圓環(huán)形。
9、 如權(quán)利要求1或2或7所述的紫外線處理裝置，其特征在于所 述第二紫外光源包括復(fù)數(shù)個(gè)直線形光源。
10、 如權(quán)利要求9所述的紫外線處理裝置，其特征在于所述復(fù)數(shù)個(gè) 第二紫外光源首尾連接或相互之間有距離。
11、 如^K利要求1所述的紫外線處理裝置，其特征在于所述第一紫 外光源與所述第二紫外光源的波段相同。
12、 如權(quán)利要求1所述的紫外線處理裝置，其特征在于所述第一紫 外光源的輻射強(qiáng)度小于或等于所述第二紫外光源的輻射強(qiáng)度。
13、 如權(quán)利要求1所述的紫外線處理裝置，其特征在于所述載物臺(tái) 底部具有加熱裝置。
14、 一種形成應(yīng)力膜的方法，其特征在千，包括 提供一半導(dǎo)體基底，在所述半導(dǎo)體基底上形成有介質(zhì)膜； 用與所述半導(dǎo)體基底表面垂直的紫外光照射所述介質(zhì)膜； 用與所述半導(dǎo)體基底表面傾斜的紫外光照射所述介質(zhì)膜。
15、 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于所述介質(zhì)膜為氮化硅。
16、 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于用與所述半導(dǎo)體基底 表面傾斜的紫外光照射所述介質(zhì)膜的時(shí)間大于所述垂直照射的時(shí)間。
全文摘要
一種紫外線處理裝置，包括腔體、位于所述腔體中的第一紫外光源和用于承載半導(dǎo)體基底的載物臺(tái)，其中所述第一紫外光源發(fā)出的紫外光以垂直方式照射到所述載物臺(tái)表面，所述紫外線處理裝置還包括位于所述腔體中的第二紫外光源，所述第二紫外光源發(fā)出的紫外光以傾斜方式照射到所述載物臺(tái)表面。本發(fā)明還提供一種形成應(yīng)力膜的方法。應(yīng)用本發(fā)明，可形成應(yīng)力分布較為均勻的應(yīng)力膜。
文檔編號(hào)H01L21/31GK101246808SQ200710037670
公開(kāi)日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2007年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月13日
發(fā)明者寧先捷 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司