[发明专利]一种半导体器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺，具体而言涉及一种局部热处理方法。

背景技术

随着半导体制造工艺的特征尺寸的不断减小，由此导致的金属氧化物场效应晶体管（MOS晶体管）的特性偏差所带来的影响日益显著。为了保证MOS晶体管的电学特性，除了通过制造工艺本身直接减少所述特性偏差的产生，利用偏差适时补偿工具来减少所述特性偏差的产生也是必要的。

在半导体制造工艺中，退火步骤是经常出现的，例如，在离子注入之后，加速所注入的元素在被注入的材料中的扩散以形成所需的新材料；在沉积应力材料层之后，使所述应力被记忆在所需要的地方；形成自对准硅化物；修复受损的材料等。随着制造工艺节点的不断减小以及晶圆尺寸的不断增加，采用传统的退火工艺对整个晶圆进行退火处理时，在所述晶圆上的晶粒（即重复单元）中出现退火不均一的现象，如图1所示，其将提高成品的不良率。

因此，需要提出一种方法，以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种半导体器件的制造方法，包括：提供晶圆，并对所述晶圆实施一退火处理；利用偏差适时补偿工具对所述晶圆进行时序验证，得到所述晶圆中的晶粒的电学特性分布图；基于所述晶粒电学特性分布图进行局部热处理。

进一步，所述退火处理为半导体制造过程中出现的退火处理步骤。

进一步，所述退火处理包括激光退火、均温退火、峰值退火或闪光灯退火。

进一步，所述电学特性包括栅极和漏极之间的电容以及开启电流。

进一步，所述局部热处理为激光退火。

进一步，所述局部热处理的温度为500-1300℃。

根据本发明，可以改善在对晶圆中的晶粒实施退火处理时出现的退火不均一的现象。 

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1为传统的退火处理之后在晶圆的晶粒中出现的退火不均一的现象的示意图；

图2为利用偏差适时补偿工具对晶圆进行时序验证得到的晶粒电学特性分布图；

图3 为本发明提出的局部热处理方法的示意性流程图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本发明提出的局部热处理方法。显然，本发明的施行并不限定于半导体领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

为了在对晶圆上的晶粒进行退火处理时减少退火偏差的产生以及改善退火的均一性，本发明提出一种局部热处理方法。

该方法的原理如下：在对所述晶圆实施一退火处理之后，利用偏差适时补偿工具对所述晶圆进行时序验证，得到所述晶圆中的晶粒的电学特性分布图；然后基于所述晶粒电学特性分布图进行局部热处理，在本发明提出的局部热处理处理之前及之后进行的制造工艺与传统的半导体器件加工工艺完全相同。

如图2所示，为利用偏差适时补偿工具对所述晶圆进行时序验证得到的晶粒电学特性分布图，其中：A部分是利用栅极和漏极之间的电容（CGD0）作为参数对所述晶圆进行时序验证后得到的晶粒电学特性分布图；B 部分是利用开启电流（I_ON）作为参数对所述晶圆进行时序验证后得到的晶粒电学特性分布图。在所述晶粒电学特性分布图中，颜色越深的部分，表明该晶粒的电学特性越好；颜色越浅的部分，表明该晶粒的电学特性越差。因此，所述局部热处理主要是针对所述晶粒电学特性分布图中颜色浅的部分。通过所述局部热处理，降低以颜色浅的部分表示的晶粒的接触电阻（R_S），同时提高以颜色浅的部分表示的晶粒的开启电流（I_ON），从而改善所述晶圆中的晶粒的电学特性偏差。