專(zhuān)利名稱(chēng)：用于處理絕緣體上半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理連續(xù)包括支撐基板、半導(dǎo)體氧化物或氮氧化物的層和所述半導(dǎo)體的薄半導(dǎo)體層的絕緣體上半導(dǎo)體(SeOI)結(jié)構(gòu)的工藝，其中，在受控的溫度和時(shí)間條件下，在還原的氧氣氛中應(yīng)用熱處理，以造成氧化物或氮氧化物層中的至少部分氧擴(kuò)散穿過(guò)薄半導(dǎo)體層，由此導(dǎo)致掩埋的氧化物或氮氧化物層的完全或部分分解(即，消失)。
背景技術(shù)：
有利地，可以局部應(yīng)用以上提及的處理，S卩，以便部分或完全地分解SeOI結(jié)構(gòu)的與所需圖案對(duì)應(yīng)的限定區(qū)域中的氧化物或氮氧化物層，同時(shí)保留其它區(qū)域中的初始氧化物或氮氧化物層。這隨后被稱(chēng)作氧化物或氮氧化物層的“局部分解”。要指明的是，表述“氮氧化物”被理解為意指具有通式(Se)OxNy的化合物，其中，Se 是所考慮的半導(dǎo)體(例如，硅)的符號(hào)，并且其中，X和y分別是非零的氧含量和氮含量。氧化物對(duì)應(yīng)于y = 0的情況。依據(jù)這種處理步驟，可以得到如圖I中所示的SeOI結(jié)構(gòu)，該SeOI結(jié)構(gòu)具有厚度可變的氧化物或氮氧化物層(在局部分解的情況下)，或者甚至可以得到如圖2中所示的混合結(jié)構(gòu)，即，包括保留了氧化物或氮氧化物層的“SeOI ”區(qū)域和氧化物或氮氧化物層已完全分解的區(qū)域二者。在氮氧化物層的情況下，氮還擴(kuò)散穿過(guò)半導(dǎo)體的薄層，使得在分解處理之后，氧化物或氮氧化物轉(zhuǎn)變成所考慮的半導(dǎo)體。圖I的SeOI結(jié)構(gòu)包括支撐基板I、氧化物或氮氧化物層2 (厚度已由于分解處理而局部減小)和薄半導(dǎo)體層3。圖2的混合結(jié)構(gòu)包括支撐基板I和薄半導(dǎo)體層3，在支撐基板I和薄半導(dǎo)體層3之間，在某些區(qū)域中保留了氧化物或氮氧化物層2 (從而允許形成“SeOI ”區(qū)域)，而在其它區(qū)域中氧化物或氮氧化物層2已完全分解(允許形成標(biāo)為B的體半導(dǎo)體區(qū)域)?？梢圆捎眠@種結(jié)構(gòu)來(lái)制造在同一晶圓上需要不同基板的電子元件(例如，“存儲(chǔ)器”元件和邏輯元件)。換言之，能夠?qū)Ψ謩e在同一芯片內(nèi)的SeOI基板上和體基板上操作的電路進(jìn)行共集成(co-integration)。因此，局部分解的優(yōu)點(diǎn)在于，為集成電路的制造商提供了包括“體”區(qū)域和“SeOI”區(qū)域的晶圓，使得將能夠在這些區(qū)域上構(gòu)造需要體區(qū)域的元件和需要SeOI區(qū)域的元件二者，同時(shí)保留集成電路的制造商的經(jīng)嘗試和經(jīng)測(cè)試的技術(shù)。具體來(lái)講，局部分解技術(shù)的精確度使得可以將體區(qū)域和SeOI區(qū)域限定成元件級(jí)。通常，通過(guò)在薄半導(dǎo)體層的表面上形成掩模，隨后通過(guò)應(yīng)用熱處理來(lái)促使氧從氧化物或氮氧化物層向著半導(dǎo)體層的表面擴(kuò)散，從而實(shí)現(xiàn)局部分解。由于掩模通常由對(duì)氧擴(kuò)散形成全部或部分阻擋的材料制成，因此氧可以容易地只穿過(guò)薄半導(dǎo)體層的被暴露區(qū)域，即，沒(méi)有被掩模覆蓋的那些區(qū)域。然而，在掩模允許氧部分?jǐn)U散的情況下，確保了與因?yàn)闆](méi)有掩模所以分解更容易的被暴露(無(wú)掩模)區(qū)域的分解速率相比低得多的分解速率。文獻(xiàn)WO 2008/114099描述了這種工藝，其中，通過(guò)氧化法得到掩模并且該掩模完全阻擋了擴(kuò)散。然而，使用這種掩?？赡芫哂心承┤毕荩ㄔ诒“雽?dǎo)體層中在掩模邊緣處出現(xiàn)溝槽。這些溝槽可能存在以下幾個(gè)成因由于半導(dǎo)體造成掩模被潤(rùn)濕、掩模和半導(dǎo)體之間發(fā)生反應(yīng)等等。在每種情況下，半導(dǎo)體原子的表面遷移率高，這是產(chǎn)生這些溝槽的原因。
所述表面遷移率取決于溫度和處理的減少或減弱的氧化氣氛。對(duì)于在薄半導(dǎo)體層上構(gòu)造元件而言，這些形貌的缺陷是有害的，這些缺陷的深度可以達(dá)到半導(dǎo)體層的厚度。具體來(lái)講，掩模邊緣缺陷放大了表面的表面形貌變化。這種變化使得難以執(zhí)行隨后的電路構(gòu)造步驟，并且可能導(dǎo)致半導(dǎo)體的去濕，S卩，失去在薄導(dǎo)體層中的凝聚力(cohesion)，從而發(fā)生分離，而在氧化物或氮氧化物層的表面上形成小滴(droplet)。為了去除這些形貌缺陷或使這些形貌缺陷最少，難以想象到用于將表面平面化(以防止由于半導(dǎo)體層的下陷而造成高度差)的化學(xué)機(jī)械拋光，這是因?yàn)榛瘜W(xué)機(jī)械拋光將會(huì)去除半導(dǎo)體層太多的厚度，該層的初始厚度被選擇為較小以有助于氧擴(kuò)散。此外，拋光往往會(huì)降低半導(dǎo)體層的厚度均勻度。因此，尋求的是一種沒(méi)有上述缺陷的、用于局部分解氧化物或氮氧化物層的工藝。因而，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種局部分解工藝，在此工藝之后，薄半導(dǎo)體層表面的表面形貌得以改善。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于處理絕緣體上半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的工藝，所述結(jié)構(gòu)連續(xù)包括支撐基板、半導(dǎo)體的氧化物或氮氧化物層和所述半導(dǎo)體的薄半導(dǎo)體層，所述工藝包括以下步驟(i)在所述薄層的表面上形成掩模，以限定所述薄層的沒(méi)有被所述掩模覆蓋的并且根據(jù)第一圖案來(lái)分布的被稱(chēng)作被暴露區(qū)域的區(qū)域和被所述掩模覆蓋并且根據(jù)與所述第一圖案互補(bǔ)的第二圖案來(lái)分布的區(qū)域；以及(ii)在惰性或還原性氣氛中并且在受控的溫度和時(shí)間條件下，應(yīng)用熱處理，以使得所述氧化物或氮氧化物層中的至少部分氧擴(kuò)散穿過(guò)所述薄半導(dǎo)體層的被暴露區(qū)域，從而導(dǎo)致根據(jù)所述第一圖案布置的所述氧化物或氮氧化物層的區(qū)域中的氧化物或氮氧化物的厚度減小，所述工藝的特征在于，在步驟(ii)之前或在步驟(ii)期間，在所述被暴露區(qū)域上形成所述薄層的所述半導(dǎo)體的氮化物或氮氧化物層，所述氮化物或氮氧化物層的厚度使得穿過(guò)所述薄層的被暴露區(qū)域的氧擴(kuò)散速率與穿過(guò)被所述掩模覆蓋的所述區(qū)域的氧擴(kuò)散速率之比大于或等于2。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)現(xiàn)方式，在應(yīng)用步驟(ii)的熱處理之前，執(zhí)行形成所述薄層的所述半導(dǎo)體的氮化物或氮氧化物層的步驟?？晒┻x擇地，在步驟(ii)的熱處理的至少一部分期間，執(zhí)行形成所述薄層的所述半導(dǎo)體的氮化物或氮氧化物層的步驟?？梢杂靡韵路绞街械囊粋€(gè)來(lái)形成所述薄層的所述半導(dǎo)體的氮化物或氮氧化物層-通過(guò)將所述薄層的被暴露區(qū)域暴露于含有氮的氣氛中；-通過(guò)將氮等離子體施加到所述薄層；或-通過(guò)在含有氮的氣氛中進(jìn)行退火。

根據(jù)變形形式，步驟(ii)的熱處理的所述氣氛含有氮，使得在步驟(ii)期間，在所述被暴露區(qū)域的表面上形成所述薄層的所述半導(dǎo)體的氮化物或氮氧化物層。因此，在包含濃度優(yōu)選地處于0. 1%至1%之間的氮的氣氛中，在1100°C至1300°C之間的溫度下，可以執(zhí)行步驟(ii)的處理5分鐘至500分鐘之間的時(shí)間。


根據(jù)隨后參照附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚，在這些附圖中圖I是通過(guò)本發(fā)明得到的第一類(lèi)型的結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖2是通過(guò)本發(fā)明得到的第二類(lèi)型的結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖3示出根據(jù)限定圖案的薄半導(dǎo)體層上的掩模的第一實(shí)施例；圖4示出在圖3中的結(jié)構(gòu)的薄半導(dǎo)體層的被暴露區(qū)域上形成氮化物或氮氧化物層；圖5示出根據(jù)限定圖案的薄半導(dǎo)體層上的掩模的第二實(shí)施例；以及圖6示出在圖5中的結(jié)構(gòu)的薄半導(dǎo)體層的被暴露區(qū)域上形成氮化物或氮氧化物層。為了有助于示出實(shí)施方式，不必按比例示出不同的層。
具體實(shí)施例方式絕緣體上半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)參照?qǐng)D3，對(duì)絕緣體上半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(SeOI)應(yīng)用分解處理，該SeOI從其基部到其表面連續(xù)地包括支撐基板I ;半導(dǎo)體氧化物或氮氧化物層2 ;以及半導(dǎo)體層3，該半導(dǎo)體層3已經(jīng)預(yù)先被局部化掩模覆蓋。支撐基板I基本上為SeOI結(jié)構(gòu)提供了剛性。為此目的，其厚度通常為大約幾百微米。支撐基板可以是體基板或者還可以是復(fù)合基板(即，包括至少兩層不同材料的多層)。因此，支撐基板可以包括以下材料中的一種Si、GaN或藍(lán)寶石(處于其單晶或多晶形式)。半導(dǎo)體層3包括至少一種半導(dǎo)體，如，Si、Ge或SiGe。
可選地，半導(dǎo)體層3可以是復(fù)合物，即，其可以包括半導(dǎo)體的多層。半導(dǎo)體層的材料可以是單晶或多晶非晶。其可以是多孔的或非多孔的、摻雜的或非摻雜的。尤為有利的是，半導(dǎo)體層適于接收電子元件。薄半導(dǎo)體層的厚度為5nm至200nm之間，優(yōu)選地為30nm至IOOnm之間，以使得能
夠充分地快速擴(kuò)散氧。氧化物或氮氧化物層2被掩埋在支撐基板I和半導(dǎo)體層 3之間的結(jié)構(gòu)中；因此，在本領(lǐng)域的語(yǔ)境下，其通常由縮寫(xiě)B(tài)0X(掩埋的氧化物)來(lái)指代。層2由形成薄層3的半導(dǎo)體的氧化物或氮氧化物形成，使得在薄層中的所述氮化物或氮氧化物可以發(fā)生分解。為了限制分解處理的持續(xù)時(shí)間，SeOI結(jié)構(gòu)的氧化物或氮氧化物層通常是薄的或超薄的，即，其厚度在5nm至IOOnm之間，優(yōu)選地在IOnm至25nm之間。通過(guò)本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何層轉(zhuǎn)移技術(shù)(包含接合(bonding))來(lái)構(gòu)造SeOI結(jié)構(gòu)。在這些技術(shù)之中，可能涉及SmartCut 工藝，該工藝主要包括以下步驟i)在支撐基板或在包括半導(dǎo)體層的供體基板上，形成氧化物或氮氧化物層；ii)在供體基板中形成弱化區(qū)域，該弱化區(qū)域限定將被轉(zhuǎn)移的薄半導(dǎo)體層；iii)將供體基板接合到支撐基板，氧化物或氮氧化物層位于接合界面上；以及iv)使供體基板沿著弱化區(qū)域斷裂，以將薄半導(dǎo)體層轉(zhuǎn)移到支撐基板。該工藝是本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的，因此在此將不再詳細(xì)描述。例如，讀者可參照“Silicon-On-Insulator Technology-Materials to VLSI，，(第 50-51 頁(yè),Jean-PierreColinge 著，第二版，KluwerAcademic 出版社)。還可以采用包括以下步驟的工藝將包括半導(dǎo)體層的供體基板接合到支撐基板，使這些基板中的一個(gè)和/或另一個(gè)被氧化物或氮氧化物層覆蓋，然后經(jīng)由供體基板的背面減小供體基板的厚度，以只在支撐基板上留下薄半導(dǎo)體層。然后，可以使由此得到的SeOI結(jié)構(gòu)經(jīng)受傳統(tǒng)的修整處理(拋光、平面化、清潔等)。在用于形成SeOI結(jié)構(gòu)的這些工藝中，通過(guò)熱氧化(在這種情況下，所述氧化物是基板材料在經(jīng)受氧化后得到的氧化物)或者通過(guò)沉積(例如，二氧化硅(SiO2)的沉積)，在供體基板或在支撐基板上形成氧化物層。所述氧化物層還可以是由于供體基板和/或支撐基板在接觸大氣時(shí)發(fā)生自然氧化導(dǎo)致的自然氧化物層。可以使用任何合適的工藝來(lái)形成氮氧化物層，例如，氮氧化物沉積、氧化后進(jìn)行氮化、或者將氧化物暴露于氮等離子體。相比之下，對(duì)通過(guò)SMOX工藝得到的SOI結(jié)構(gòu)執(zhí)行的測(cè)試不能觀察到氧化物的分解，這是歸因于氧化物質(zhì)量較差，而較差的氧化物質(zhì)量是由于氧化物的得到方式而導(dǎo)致的。就這方面而言，讀者可以參照L. Zhong等人在Applied Physics Letters 67, 3951 (1995)中的文章。要指明的是，在執(zhí)行接合之前，可以在接觸表面中的一個(gè)和/或另一個(gè)上實(shí)現(xiàn)本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的清潔或等離子體活化步驟，以增加接合能量。
在其余的描述中，向其中薄半導(dǎo)體層3由硅制成的結(jié)構(gòu)(即，絕緣體上硅(SOI)結(jié)構(gòu))應(yīng)用分解處理將被當(dāng)作示例。掩模形成如圖3中所示，掩模4形成在薄層3的表面上，以覆蓋該表面的區(qū)域3b，氧不必?cái)U(kuò)散穿過(guò)該區(qū)域3b，或者至少該區(qū)域3b必須具有比被暴露區(qū)域3a的擴(kuò)散速率低得多的擴(kuò)散速率。薄層3的表面的沒(méi)有被掩模4覆蓋的區(qū)域3a被稱(chēng)作“被暴露”區(qū)域。根據(jù)其中需要分解氧化物或氮氧化物層的全部或部分厚度的圖案來(lái)分布所述區(qū)域3a，所述區(qū)域3a必須允許容易擴(kuò)散氧化物或氮氧化物層2的氧和氮(如果需要的話)。換言之，根據(jù)與其中需要分解氧化物或氮氧化物層的全部或部分厚度的圖案互補(bǔ) 的圖案，在薄層3上分布掩模4。為此目的，由對(duì)于來(lái)自基板的氧形成阻擋的材料制成掩模。例如(但非排他性地)，根據(jù)文獻(xiàn)WO 2008/114099和WO 2010/034696中描述的工藝之一來(lái)形成掩模。因此，根據(jù)第一實(shí)施方式，通過(guò)在薄層3的表面上局部沉積氮化物或氧化物來(lái)產(chǎn)生掩模。根據(jù)圖5中所示的第二實(shí)施方式，通過(guò)對(duì)薄層3b的多個(gè)區(qū)域進(jìn)行熱氧化來(lái)形成掩模，區(qū)域3a旨在形成被保護(hù)而免受這種氧化的被暴露區(qū)域。相對(duì)于之前的實(shí)施方式，形成這種掩模包括消耗薄層3的小厚度，從而導(dǎo)致掩模被部分“掩埋”在薄層3中。根據(jù)第三實(shí)施方式(在此未示出)，掩模包括薄層3的比氧和氮(如果需要的話)原子必須從掩埋的氧化物或氮氧化物層擴(kuò)散穿過(guò)的區(qū)域厚的區(qū)域。對(duì)被暴露區(qū)域的處理參照?qǐng)D4，或者適當(dāng)?shù)貐⒄請(qǐng)D6，在已經(jīng)形成掩模4之后，對(duì)薄層3的被暴露區(qū)域3應(yīng)用處理，所述處理的目的是在所述區(qū)域3a的表面上形成層3的半導(dǎo)體的氮化物或氮氧化物的薄層5。根據(jù)第一實(shí)施方式，在實(shí)現(xiàn)分解熱處理之前，執(zhí)行所述處理。所述處理可以包括應(yīng)用氮等離子體。以舉例的方式，在50毫托的壓力下，在500W下應(yīng)用N2RIE (反應(yīng)離子蝕刻)等離子體30秒?？晒┻x擇地，所述處理可以包括氮退火。例如，在含有99%的氬氣和1%的氮?dú)獾臍夥罩?，?000°C下，執(zhí)行所述氮退火半小時(shí)。根據(jù)第二實(shí)施方式，在分解熱處理期間，實(shí)現(xiàn)對(duì)被暴露區(qū)域的處理。為此目的，在熱處理的全部或部分期間內(nèi)，將氮?dú)庖氲椒纸馓幚淼亩栊詺夥栈蛘哌€原性氣氛中。氮的濃度通常處于0. I %至I %之間。例如，在含有0. 1%至1%氮的氬氣氣氛中，在1100°C至1300°C之間的溫度下，執(zhí)行分解熱處理I小時(shí)。
氮的濃度作為溫度的函數(shù)而變化溫度越高，濃度越高。由此在被暴露區(qū)域3a的表面上形成的氮化物或氮氧化物層5的厚度通常在Inm至IOnm之間。這使得所得到的穿過(guò)被暴露區(qū)域3a的氧擴(kuò)散速率與穿過(guò)掩模4所覆蓋的區(qū)域3b的氧擴(kuò)散速率之比大于或等于2。分解熱處理對(duì)于熱處理，將SOI結(jié)構(gòu)放置在爐子中，在該爐子中，產(chǎn)生氣流以形成惰性或還原性氣氛。因此，氣流可以包括氬氣、氫氣和/或這些氣體的混合物，并且如果需要的話，還包括氮?dú)狻?br>
重要的是，注意到僅當(dāng)氣氛中的氧濃度與氧化物或氮氧化物層的表面處的氧濃度之間存在足夠的梯度時(shí)，即，當(dāng)氣氛的氧含量足夠低時(shí)，掩埋的層才分解。因此，認(rèn)為爐子中氣氛的氧含量必須低于某一合適的閾值，例如，約lOppm，當(dāng)考慮到泄漏時(shí)，該閾值意指氣流的氧含量必須低于lppb。就這方面而言,可以參照Ludsteck等人在Applied Physics期刊第95卷、第5期(2004 年 3 月)中的文章 “Growth model for thin oxides and oxide optimization，，。在常規(guī)的爐子中，不能得到這些條件，常規(guī)的爐子產(chǎn)生的泄漏太多，以至于不能實(shí)現(xiàn)這種低氧含量-爐子必須針對(duì)最優(yōu)氣密性而進(jìn)行特別的設(shè)計(jì)(減少部件數(shù)量以避免聯(lián)接、使用一體化部件等等)。相比之下，氣氛中過(guò)高的氧濃度(高于上述閾值，例如為大約IOppm)使分解停止并且促使被暴露的硅發(fā)生氧化。在0. Kononchuk 等人所著的在 Solid State Phenomena 第 131-133 (2008)卷、第113-118 頁(yè)的文章“Internal Dissolution of Buried Oxide in SOI Wafers，，(讀者可以參照)中，詳細(xì)描述了 SOI結(jié)構(gòu)中的氧化物分解的機(jī)理。在熱處理的作用下，氧化物或氮氧化物層的氧原子(如果合適的話，以及氮原子)穿過(guò)薄層3擴(kuò)散到被氮化物或氮氧化物層5所覆蓋的區(qū)域中。層5足夠薄，使得即使層5使擴(kuò)散變慢，層5也允許比穿過(guò)掩模4可能的擴(kuò)散速度快的擴(kuò)散速度。為了使分解令人滿意，認(rèn)為穿過(guò)層5所覆蓋的區(qū)域的擴(kuò)散速率與穿過(guò)掩模4所覆蓋的區(qū)域的擴(kuò)散速率之比必須大于大約2。在被暴露區(qū)域中，由于存在層5而導(dǎo)致的分解速率的降低具體地取決于層5的材料及其厚度。根據(jù)掩埋的氮氧化物層的分解速率來(lái)計(jì)算穿過(guò)表面層的氧擴(kuò)散的速率。分解模型是已知的并且經(jīng)校準(zhǔn)的。當(dāng)本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)表面的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行改變時(shí)，他能夠通過(guò)測(cè)量所觀察到的分解速率和在沒(méi)有進(jìn)行任何改變的情況下預(yù)期的分解速率之差來(lái)確定該層對(duì)氧擴(kuò)散的作用。此外，層5降低了薄層3的硅原子或半導(dǎo)體的表面遷移率。因此，防止了或至少大大減少了上述的形貌缺陷、溝槽的形成和去濕現(xiàn)象。
因而，為了分解厚度為IOOnm的硅薄層下面的厚度為2nm的氧化物，熱處理的條件是在1100°C下進(jìn)行2小時(shí)，在1200°C下進(jìn)行10分鐘或者在1250°C下進(jìn)行4分鐘。然而，應(yīng)該注意，這些值具體地取決于分解爐子中的剩余氧氣濃度和層5的性質(zhì)。因此，也觀察到較大的分解厚度。在分解處理之后，通過(guò)任何合適的方式(如，蝕刻)來(lái)去除掩模4和氮化物或氮氧化物層5。因而，即使形成層5可能增加半導(dǎo)體層3的表面粗糙度，也可以通過(guò)( 例如)化學(xué)蝕刻來(lái)修復(fù)該粗糙度。最后，為了為薄層3提供平面的表面和令人滿意的粗糙度，通常需要平面化步驟。為此目的，可以采用任何合適的方法(拋光、化學(xué)修磨(thinning)等)。
權(quán)利要求
1.一種用于處理絕緣體上半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的工藝，所述絕緣體上半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)連續(xù)包括支撐基板(I)、半導(dǎo)體的氧化物或氮氧化物層(2)和所述半導(dǎo)體的薄半導(dǎo)體層(3)，所述工藝包括以下步驟 (i)在所述薄層(3)的表面上形成掩模(4)，以限定所述薄層的區(qū)域(3a)和區(qū)域(3b)，所述區(qū)域(3a)被稱(chēng)作沒(méi)有被所述掩模覆蓋的被暴露區(qū)域，并且根據(jù)第一圖案來(lái)分布，所述區(qū)域(3b)被所述掩模覆蓋并且根據(jù)與所述第一圖案互補(bǔ)的第二圖案來(lái)分布；以及 (ii)在惰性或還原性氣氛中并且在受控的溫度和時(shí)間條件下，應(yīng)用熱處理，以使得所述氧化物或氮氧化物層(2)中的至少部分氧擴(kuò)散穿過(guò)所述薄半導(dǎo)體層的被暴露區(qū)域(3a)，從而導(dǎo)致根據(jù)所述第一圖案布置的所述氧化物或氮氧化物層(2)的區(qū)域(2b)中的氧化物或氮氧化物的厚度減小， 所述工藝的特征在于，在步驟(ii)之前或在步驟(ii)期間，在所述被暴露區(qū)域(3a)上形成所述薄層(3)的所述半導(dǎo)體的氮化物或氮氧化物層(5)，所述氮化物或氮氧化物層(5)的厚度使得穿過(guò)所述薄層(3)的被暴露區(qū)域(3a)的氧擴(kuò)散速率與穿過(guò)被所述掩模(4)覆蓋的所述區(qū)域(3b)的氧擴(kuò)散速率之比大于或等于2。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工藝，其特征在于，在應(yīng)用步驟(ii)的熱處理之前，執(zhí)行形成所述薄層(3)的所述半導(dǎo)體的氮化物或氮氧化物層(5)的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工藝，其特征在于，在步驟(ii)的熱處理的至少一部分期間，執(zhí)行形成所述薄層(3)的所述半導(dǎo)體的氮化物或氮氧化物層(5)的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝，其特征在于，通過(guò)將所述薄層(3)的被暴露區(qū)域(3a)暴露于含有氮的氣氛中，來(lái)形成所述薄層(3)的所述半導(dǎo)體的氮化物或氮氧化物層(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工藝，其特征在于，通過(guò)將氮等離子體施加到所述薄層(3)，來(lái)形成所述薄層(3)的所述半導(dǎo)體的氮化物或氮氧化物層(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工藝，其特征在于，通過(guò)在含有氮的氣氛中進(jìn)行退火，來(lái)形成所述薄層(3)的所述半導(dǎo)體的氮化物或氮氧化物層(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝，其特征在于，步驟(ii)的熱處理的所述氣氛含有氮，使得在步驟(ii)期間，在所述被暴露區(qū)域(3a)的表面上形成所述薄層(3)的所述半導(dǎo)體的氮化物或氮氧化物層(5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工藝，其特征在于，在1100°C至1300°C之間的溫度下，執(zhí)行步驟(ii)的熱處理5分鐘至500分鐘之間的時(shí)間，并且其特征在于，所述氣氛所含的氮濃度優(yōu)選地處于0. I %至I %之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于處理絕緣體上半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的工藝，所述工藝包括以下步驟(i)在薄層(3)的表面上形成掩模(4)，以限定所述薄層的被稱(chēng)作被暴露區(qū)域的區(qū)域(3a)和被所述掩模覆蓋的區(qū)域(3b)；以及(ii)應(yīng)用熱處理，以使得氧化物或氮氧化物層(2)中的至少部分氧擴(kuò)散穿過(guò)被暴露區(qū)域(3a)。在步驟(ii)之前或在步驟(ii)期間，在所述被暴露區(qū)域(3a)上形成所述薄層(3)的所述半導(dǎo)體的氮化物或氮氧化物層(5)，所述層(5)的厚度使得穿過(guò)被暴露區(qū)域(3a)的氧擴(kuò)散速率與穿過(guò)被所述掩模(4)覆蓋的所述區(qū)域(3b)的氧擴(kuò)散速率之比大于2。
文檔編號(hào)H01L21/322GK102683200SQ20121002138
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者G·里奧, 迪迪?！だ实聟?申請(qǐng)人:索泰克公司