发明名称 具有至少一金氧半导体(MOS)电晶体的电路结构及其制造方法
摘要 在一金氧半电晶体之源极/汲极区(17)为第一导电型掺杂和其闸极电极(6a)为相反于第一导电型之导电型掺杂的此种MOS电晶体中,该闸极电极(6a)至少有一边缘(12)之掺杂浓度低于部份,在导通状态时,驱动该闸极电极(6a)以进行累积作用,结果是闸极没有发生空乏,本发明适用于具有n型掺杂闸极之含有PMOS电晶体的CMOS电路。
申请公布号 TW357439 申请公布日期 1999.05.01
申请号 TW086103500 申请日期 1997.03.20
申请人 西门斯股份有限公司 发明人 邬杜舒华尔克
分类号 H01L21/8238 主分类号 H01L21/8238
代理机构 代理人 郑自添 台北巿敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种具有至少一金氧半导体(MOS)电晶体之电路结构,其特征为:由第1导电型掺杂之二个源极/汲极区(17)系设置在半导体基板(1)之中,表面配置闸极介电质(5a)和闸极电极(6a)的通道区系配置在该源极/汲极区(17)之间,该闸极电极(6a)包含由相反于第一导电型之第二导电型所掺杂之矽,该闸极电极(6a)的掺杂浓度至少在闸极电极(12)的一边缘中是低于该闸极电极(6a)中央的掺杂浓度。2.如申请专利范围第1项之电路结构,其中该闸极电极(12)边缘的掺杂浓度系位在1017和1019cm-3的范围内。3.如申请专利范围第1或第2项之电路结构,其中设有互补于最先提及之MOS电晶体的另一MOS电晶体,此互补性MOS电晶体具有由第二导电型所掺杂之源极/汲极区(18)且包含由第二导电型所掺杂的矽之闸极电极(6b)。4.一种具有至少一金氧半导体(MOS)电晶体之电路结构之制造方法,其特征为:在半导体基板(1)之中产生由第一导电型所掺杂之二个源极/汲极区(17)和此二区之间的通道区,在通道区的表面上形成闸极电极(5a)和闸极电极(6a),该闸极电极系由相反于第一导电型之第二导电型所掺杂之矽所形成,而闸极电极(12)至少有一边缘的掺杂浓度低于该闸极电极(6a)中央的掺杂浓度。5.如申请专利范围第4项之方法,其中为了形成该闸极电极(6a),需对一层具有掺杂浓度类似于闸极电极(6a)中央之掺杂浓度的矽层进行沈积和结构化,藉第一导电型之掺杂离子之倾斜布植,使该闸极电极(6a)边缘之掺杂浓度降低。6.如申请专利范围第5项之方法,其中将覆盖层(7)施加至已掺杂的矽层(6)上,且与该矽层(6)一起被结构化,该闸极电极(6a)的侧面设有绝缘间隔物(8),以对闸极电极(6a)自行对齐(self-aligned)之方式形成源极/汲极区(17)。7.如申请专利范围第4到第6项中任一项之方法,其中在该半导体基板(1)之中形成一个MOS电晶体,此MOS电晶体与最先提及之MOS电晶体互补,具有由第二导电型所掺杂之源极/汲极区(18)和具有由第二导电型所掺杂之闸极电极(6b)。8.如申请专利范围第6项之方法,其中亦在该矽层(6)之结构化期间形成互补MOS电晶体之闸极电极(6b),利用一在最先提到之MOS电晶体的源极/汲极区(17)形成期间之遮罩(10)来覆盖该互补MOS电晶体的区域,然后再移去该遮罩,最先提到之MOS电晶体区域以另一遮单(15)覆盖,从该互补MOS电晶体之闸极电极(6b)移去该覆盖层,在形成该互补MOS电晶体(18)之源极/汲极区期间和在增加该互补MOS电晶体之闸极电极(6b)的掺杂浓度期间,完成第二导电型之掺杂离子的布植。9.如申请专利范围第7项之方法,其中亦在该矽层(6)之结构化期间形成互补MOS电晶体之闸极电极(6b),利用一在最先提到之MOS电晶体的源极/汲极区(17)形成期间之遮罩(10)来覆盖该互补MOS电晶体的区域,然后再移去该遮罩,最先提到之MOS电晶体区域以另一遮罩(15)覆盖,从该互补MOS电晶体之闸极电极(6b)移去该覆盖层,在形成该互补MOS电晶体(18)之源极/汲极区期间和在增加该互补MOS电晶体之闸极电极(6b)的掺杂浓度期间,完成第二导电型之掺杂离子的布植。图式简单说明:第一图为具有不同的掺杂井(doped well),场氧化区(field oxide),介电质层(dielectric layer),掺杂之矽层(doped silayer)和覆盖层(covering layer)之基板。第二图为在形成闸极电极,闸极电极侧面覆盖物和遮蔽在井表面上之氧化层之后的基板。第三图是在形成遮罩(mask)和产生p型掺杂的源极/汲极区之后的基板。第四图为在进行倾斜式布植而使闸极电极边缘之掺杂浓度减少和形成一端点区之后的基板。第五图为在形成另一遮罩之后且在形成n型掺杂的源极/汲极区之后的基板。第六图为进行热处理步骤使掺杂物活化之后以及在源极/汲极区和闸极电极表面产生矽化之后的基板。第七图为第六图中VII-VII所示之切面图。
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