发明名称 利用所产生之晶隙增减率于反掺杂质扩散以控制接合深度与通道长度之方法
摘要 一种改良式制造方法和利用此方法所制成之改良式装置,用于在其后高温处理期间延缓布植掺杂质之扩散。电性不活泼物种层(62)布植在主动掺杂质层(52,70)之正下方,且因为电性不活泼物种层之破坏所产生之多出晶隙形成用于反掺杂质扩散之延缓增减率。利用此方法,可获得浅源极-汲极接合(76),且可减少闸极(55)下LDD布植(52)之横向侵入。
申请公布号 TW340959 申请公布日期 1998.09.21
申请号 TW086105979 申请日期 1997.05.06
申请人 高级微装置公司 发明人 马休S.白诺斯基
分类号 H01L21/28 主分类号 H01L21/28
代理机构 代理人 洪武雄 台北巿城中区武昌街一段六十四号八楼;陈灿晖 台北巿城中区武昌街一段六十四号八楼
主权项 1.一种在半导体基体(53)之高温处理期间在主动掺杂质中降低位置改变之离子布植方法,其中在前述的基体上已提供有光罩图型,且前述的已遮罩基体上已布植有第一剂量之主动掺杂质以便其掺杂质浓度之峰値(30)是在前述的基体之第一深度,其特征为:其后以高能量离子冲击前述的已遮罩基体(53)以便布植第二剂量之电性不活泼离子物种,故可在前述的基体之第二深度具有浓度峰値(32),前述的第二深度为500-1000埃,较前述的第一深度深,前述的第二剂量需减少到足以避免在前述的基体上形成非晶层;以及退火前述的基体。2.一种将离子布植用于多晶矽掺杂之积体电路制造方法,其所包含之步骤有:提供在其表面(51)上具有光罩图型之单晶矽基体(53),此图型上具有第一和第二图型表面区,前述的第一图型表面区具有边缘(55'),前述的第一和第二图型表面区具有不同的离子传轮特性;在第一离子能量下将主动渗杂质离子之第一剂量经由前述的第一表面区(65)而布植到前述的基体中,以便在前述的基体中形成第一结晶状布植区(52),前述的第一结晶状布植区具有前述主动掺杂质之掉杂质浓度値,前述的第一区更包含有第一前缘(54,59),其在前述的第一区和前述的基体之间形成第一接合面,前述的第一接合面在前述的第一表面区下方第一深度(64')处具有第一接合区(54),而第二接合区(59),其往回弯曲以便与前述的基体之前述的表面在沿着前述的矽表面从前述的第一表面图型区之前述的边缘起量测第一横向距离(58)处交叉;在第二离子能下将电性不活泼离子特种之第二剂量经由前述的第一表面区而布植到前述的基体中,以便在前述的基体中形成第二结晶状布植区(62),前述的第二布植区中具有电性不活泼物种之浓度峰値,前述的第二布植区亦具有拖曳边缘(63,67),前述的拖曳边缘在前述的第二结晶状布植区和前述的基体之间形成边界,前述的边界在前述的第一表面区下方第二深度(64)处具有第一边界区(63),而第二边界区(67),其往回弯曲以便与前述的基体之前述的表面在沿着前述的矽表面从前述的第一表面图型区之前述边系起量测第二横向距离(68)处交叉,前述的第二深度大于前述的第一深度,且前述的第二横向距离大于前述的第一横向距离;以及在足够高的温度下加热前述的结晶状矽以便刺激前述的主动掺杂质,且退火结晶破坏,因而可藉由前述不活泼离子物种布植而延缓前述的主动掺杂质进入前述的结晶状基体之纵向和横向运动。3.如申请专利范围第2项之方法,其中:前述的电性不活泼物种之前述的浓度峰値与前述的第一区之前述的渗杂质浓度峰値之距离是在500-1000埃之间;从包含硼、砷和磷的集合体中选择前述的掺杂质离子物种;和从包含氩、矽、氦、和锗的集合体中选择前述的电性不活泼离子。4.如申请专利范围第2项之方法,其中提供前述的矽基体之步骤包含有在其上提供闸氧化物,且其中前述的第二图型表面区包含有位于前述的闸氧化物上的导电闸极。5.如申请专利范围第4项之方法,其中:前述的电性不活泼物种之前述的浓度峰値与前述的第一区之前述的掺杂质浓度峰値之距离是在500-1000埃之间;从包含硼、砷、和磷的集合体中选择前述的掺杂质离子物种;前述的电性不活泼离子包含氩;前述的第一离子能是在25-100KeV之范围内,且前述的第二离子能是在100-400KeV之范围内。6.一种用于在其后之高温处理期间延缓布植掺杂质扩散之积体电路MOS制造方法,包含下列步骤:提供在其表面(51)上具有闸极氧化物(56)之单晶矽基体(53),前述的表面上具有边缘为(55')之闸电极(55),且前述的表面上具有不受前述的闸电极遮罩之第一表面区(65);在第一离子能下将掺杂质离子之第一剂量经由前述的第一表面区(65)而布植到前述的基体中,以便在前述的基体中形成第一结晶状布植掺杂质区(53),前述的第一布植掺杂质区之内具有第一掺杂质浓度峰値,并具有在前述的第一布植掺杂质区和前述的基体之间形成第一接合面之第一前缘(54,59),前述的第一接合面在前述的第一表面区下方第一深度(64')处具有第一接合区(54),而第二接合区(59)则往回弯曲以便与前述的基体之前述的表面在沿着前述的矽晶表面从前述的第一表面区之前述的边缘量起勇一横向距离(58)处相交;在紧邻前述的闸极边缘处形成绝缘侧墙间隔(72),前述的间隔具有宽度(74'),且又覆盖在前述的表面之第二区上,前述的表面具有不受前述的闸极或前述的侧墙间隔覆盖之第三区;在第二离子能下将掺杂质离子之第二剂量经由前述的第三表面区而布植到前述的基体中,以便在前述的基体中形成第二结晶状布植掺杂质区(70),前述的第二布植掺杂质区之内具有第二掺杂质浓度峰値,并具有在前述的第二布植掺杂质区和前述的基体之间形成第二接合面之第二前缘(74,76),前述的第二接合面在前述的表面下方第二深度(76')处具有第一接合区(76),而第二接合区(74)则往回弯曲,且在沿着前述的侧墙间隔下延伸从前述的基体之前述的表面量起第二横向距离(74')之后,与前述的矽基体之前述的表面交叉,前述的第二横向距离小于前述的侧墙间隔之宽度和前述的第一横向距离之总合;在形成前述的侧墙间隔之前述的步骤之后,且在前述的第二掺杂质布植步骤之前或之后,在第三离子能下将电性不活泼离子之第三剂量经由前述的第三表面区而布植到前述的基体中,以便在前述的基体中形成第三结晶状布植区(62),前述的第三布植区中具有电性不活泼物种之浓度峰値,且具有拖曳边缘(63,67),前述的拖曳边缘在前述的第三布植区和前述的基体之间形成边界,前述的边界在前述的矽基体之前述的表面下方第三深度(64)处具有第一边界区,而第二边界区(67)往回弯曲以便与在前述的闸极下方之前述的基体之前述的表面交叉于沿着前述的基体之前述的表面从前述的闸极边缘量起第三横向距离(68)处,前述的第三深度大于前述的第一深度和前述的第二深度,且前述的第三横向距离大于前述的第一横向距离。7.如申请专利范围第6项之方法,其中:前述的电性不活泼物种之前述的浓度峰値与前述的第一区之前述的掺杂质浓度峰値之距离是在500-1000埃之间;从包含硼、砷、和磷的集合体中选择前述的掺杂质离子物种;前述的电性不活泼离子包含氩;前述的第一离子能是在10-50KeV之范围内,前述的第一离子剂量是在1E13至5E13之范围内,前述的第二离子能是在50-100KeV之范围内,前述的第二离子剂量是在1E15至5E15之范围内,前述的第三离子能是在300-400KeV之范围内,前述的第三离子剂量是在1E13至1E14之范围内,且前述的侧墙间隔宽度是在1000-1500埃之范围内。8.一种形成矽基体(53)之邻接表面(51)之中间积体电路产品,前述的中间产品包含有:闸极(55),前述的闸极系安装在前述的矽基体表面(51)之上;前述的矽基体表面(51)之不在前述的闸极下方之部份为第一表面区(65),前述的闸极边缘(55'),其同时定义前述的第一表面区之边缘;在前述的基体中之第一布植掺杂质区(52),前述的第一布植掺杂质区中具有主动掺杂质浓度峰値,前述的第一布植掺杂质区中亦具有在前述的第一布植掺杂质区和前述的基体之间形成第一接合面之第一前缘(54,59),前述的第一接合具有位于前述的第一表面区下方第一深度(64')处之第一接合区,和第二接合区(59),其往回弯曲以便与前述的基体之前述的表面在沿着前述的矽表面从前述的第一表面区之前述的边缘(55')量起第一横向距离(58)处交叉;在前述的基体中之第二结晶状布植区(62),前述的第二结晶状布植区中具有电性不活泼物种浓度峰値,前述的第二结晶状布植区具有拖曳边缘,前述的拖曳边缘(63,67)在前述的第二结晶状布植区(62)和前述的基体(53)之间形成边界,前述的边界在前述的第一表面区下方第二深度(64)处具有第一边界区(63),而第二边界区(67)则往回弯曲以便与前述的基体之前述的表面在沿着前述的矽表面从前述的第一表面区之前述的边缘(55')量起第二横向距离(68)处交叉,前述的第二深度(64)大于前述的第一深度(64'),且前述的第二横向距离(68)大于前述的第一横向距离(58)。9.如申请专利范围第8项之产品,其中:前述的电性不活泼物种之前述的浓度峰値与前述的第一区之前述的掺杂质浓度峰値之距离是在500-1000埃之间;从包含硼、砷、和磷的集合体中选择前述的掺杂质离子物种;且前述的电性不活泼离子包含氩;10.一种形成矽基体之邻接表面(51)之中间积体电路产品,前述的产品为具有导电闸极、布値源极/汲极、和微掺杂质汲极区之MOS结构,其包含有:在前述的矽基体之前述的表面上之闸极氧化物(56);闸极(55),前述的闸极系安装在前述的矽基体表面(51)之上;前述的矽基体表面(51)之不在前述的闸极下方之部份为第一表面区(65),前述的闸极具有边缘(55'),其同时定义前述的第一表面区之边缘;在前述的基体中之第一布植掺杂质区(52),前述的第一布植掺杂质区中具有主动掺杂质浓度峰値,前述的第一布植掺杂质区中亦具有在前述的第一布植掺杂质区和前述的基体之间形成第一接合面之第一前缘(54,59),前述的第一接合具有位于前述的第一表面区下方第一深度(64')处之第一接合区,和第二接合区(59),其往回弯曲以便与前述的基体之前述的表面在沿着前述的矽表面从前述的第一表面区之前述边缘(55')量起第一横向距离(58)处交叉;侧墙间隔(72),前述的侧墙间隔紧邻前述的闸极边缘,前述的间隔具有宽度(74'),且又覆盖在前述的矽基体之前述的表面之第二区上,前述的矽基体之前述的表面之第二区为前述的矽基体之前述的表面之前述的第一区之部份;延伸在前述的侧墙间隔下方之第二布植掺杂质区(70),前述的第二布植掺杂质区中具有第二掺杂质浓度峰値,且具有形成位在前述的第二布植掺杂质区和前述的基体之间之第二接合面之第二前缘(74,76),前述的第二接合面在前述的表面下方第二深度(76')处具有第一接合区(76),而第二接合区(74)则往回弯曲,且在沿着前述的侧墙间隔下延伸从前述的矽基体之前述的第一表面量起第二横向距离(74')之后,与前述的矽基体之前述的表面交叉,前述的第二横向距离(74')小于前述的侧墙间隔之宽度(72')和前述的第一横向距离(58)之总合;包含位于前述的闸极和前述的侧墙间隔之布植电性不活泼物种之第三结晶状布植区(62),前述的第三结晶状布植区中具有电性不活泼物种之浓度峰値,且具有拖曳边缘(63,67),前述的拖曳边缘在前述的第三结晶状布植区(62)和前述的基体(53)之间形成边界,前述的边界在前述的矽基体之前述的表面下方第三深度(64)处具有第一边界区,而第二边界区(67)则往回弯曲以便在前述的闸极下方之前述的基体之前述的表面交叉于沿着前述的矽基体之前述的表面从前述的闸极边缘(55')量起第三棋向距离(68)处,前述的第三深度(64)大于前述的第一深度(64')和前述的第二度(76'),且前述的第三横向距离(68)大于前述的第一横向距离(58)。11.如申请专利范围第10项之产品,其中:前述的电性不活泼物种之前述的浓度峰値与前述的第一区之前述的掺杂质浓度峰値之距离是在500-1000埃之间;从包含硼、砷、和磷的集合体中选择前述的渗杂质物种;前述的电性不活泼离子包含氩;前述的第一离子剂量是在1E13至5E13之范围内,前述的第二离子剂量是在1E15至5E15之范围内,前述的第三离子剂量是在1E13至1E14之范围内,且前述的侧墙间隔宽度是在1000-1500埃之范围内。图式简单说明:第一图系显示各种温度下之单晶矽在退火之后的布植硼分布图。第二图系显示各种能量下因硼布植而计算所得之破坏分布图。第三图系显示硼扩散机构之图解表示。第四图系显示利用本发明之双布植所得之布植离子分布和破坏分布之图形表示。第五图系显示用于本发明之最佳实施例之方法流程。第六图a系显示先前技艺中具有LDD布植之MOS结构之图解剖面图。第六图b系显示利用本发明而具有LDD布植和延缓布植之MOS结构之图解剖面图。第七图系显示具有LDD和源极/汲极布植,和各种能量之延缓布植之MOS结构之横剖面图。
地址 美国
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