发明名称 一种金属矽化物闸极之制造方法
摘要 本发明是有关于一种金属矽化物闸极之制造方法,主要系藉由不同之侧壁子配合与闸极结构之改变,即为增加侧壁子之长度,使得侧壁子之两顶端高于复晶矽闸极之顶端,再执行自动对准矽化物之步骤,可增加闸极与汲极和源极之间的有效绝缘距离,藉以减少架桥效应避免短路现象发生,可增加闸极讯号切换之速度,且能有效地增加于窄复晶矽线条件下之有效复晶矽之宽度,并提高产品之生产良率。
申请公布号 TW370684 申请公布日期 1999.09.21
申请号 TW087101563 申请日期 1998.02.06
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 王碧珊;翁俊文;许荣先
分类号 H01L21/28 主分类号 H01L21/28
代理机构 代理人 郑煜腾
主权项 1.一种金属矽化物闸极之制造方法,其可在一矽基板上,形成一闸极结构,其步骤如下:(a)于半导体基板上依序沉积一闸极介电层及一导电层;(b)沉积一牺牲层于该导电层上;(c)以微影蚀刻之方式蚀刻形一闸极之结构;(d)在闸极结构之两侧边形成矽薄膜;(e)在闸极结构及矽薄膜两侧形成侧壁子;(f)以离子布植法进行杂质植入,做为电晶体元件之源极与汲极结构;(g)去除该复晶矽闸极上之牺牲层,使得该侧壁子之两顶端高于该闸极顶端,形成一缺口形状;(h)执行自动对准矽化物之制程步骤,完成金属矽化物闸极之制造方法。2.如申请专利范围第1项所述之金属矽化物闸极之制造方法,其相较于习用技术所增加之有效复晶矽宽度系介于1500埃至2000埃之间者。3.如申请专利范围第1项所述之金属矽化物闸极之制造方法,其相较于习用技术所增加之侧壁子长度系介于500埃至600埃之间者。4.如申请专利范围第1项所述之金属矽化物闸极之制造方法,其中步骤(a)所述沉积该导电层之厚度系介于2000埃至3000埃之间者。5.如申请专利范围第1项所述之金属矽化物闸极之制造方法,其中步骤(b)所述沉积该牺牲层之厚度系介于1000埃至1500埃之间者。6.如申请专利范围第1项所述之金属矽化物闸极之制造方法,其中步骤(d)所述之该矽薄膜系以非掺杂之非晶矽为材质者。7.如申请专利范围第1项所述之金属矽化物闸极之制造方法,其中步骤(d)所述之该矽薄膜之厚度系介于100埃至150埃之间者。8.如申请专利范围第1项所述之金属矽化物闸极之制造方法,更包括有一沉积非晶矽薄膜于整个晶片上之步骤于该步骤(d)之前执行者。9.如申请专利范围第1项所述之金属矽化物闸极之制造方法,更包括有一以离子布植法植入杂质以形成淡掺杂汲极结构之步骤是于该步骤(d)之后执行者。10.如申请专利范围第1项所述之金属矽化物闸极之制造方法,其中步骤(e)所述之形成侧壁子之步骤系先以化学汽相沉积法沉积完成者。11.如申请专利范围第1项所述之金属矽化物闸极之制造方法,其中步骤(e)所述之该侧壁子的宽度系介于1000埃至2000埃之间者。12.如申请专利范围第1项所述之金属矽化物闸极之制造方法,其中步骤(g)所述之去除牺牲层之处理步骤,系以湿式轻微浸泡,即使用氢氟酸执行去除该复晶矽闸极上之氧化层者。13.如申请专利范围第1项所述之金属矽化物闸极之制造方法,其中步骤(h)所述之自动对准矽化物之制程步骤,系包括下述步骤:(a)沉积一层金属钛于整个晶片之表面;(b)利用高温方式,使部份沉积之钛薄膜与该电晶体元件中之汲极与源极上之矽,以及与闸极上之复晶矽互相反应,进而形成矽化钛;(c)将其中未参与反应或反应后所剩余之钛,以蚀刻之方式加以蚀刻去除,藉以完成自动对准矽化物之制程步骤者。14.如申请专利范围第11项所述之金属矽化物闸极之制造方法,其中步骤(b)所述之矽化钛之厚度系介于400埃至600埃之间者。15.如申请专利范围第11项所述之金属矽化物闸极之制造方法,其中步骤(c)所述之蚀刻方式,系以湿式蚀刻之方式执行者。16.一种电晶体元件结构,包括有:(a)位在半导体基板上之闸极介电层;(b)位在闸极介电层上之闸极;(c)位在闸极介电层与闸极两侧之矽薄膜;(d)位在矽薄膜两侧,高度较闸极为高之侧壁子;(e)位在侧壁子之间、闸极上方之金属矽化物层;(f)位在侧壁子外侧之半导体基板内的植入源/汲极;(g)位在侧壁子外侧之源/汲极上的金属矽化物区。17.如申请专利范围第16项所述之电晶体元件结构,其相较于习用技术所增加之有效复晶矽宽度系介于1500埃至2000埃之间者。18.如申请专利范围第16项所述之电晶体元件结构,其相较于习用技术所增加之侧壁子长度系介于500埃至600埃之间者。19.如申请专利范围第16项所述之电晶体元件结构,其中(a)项所述之闸极介电层之厚度系介于2000埃至3000埃之间者。20.如申请专利范围第16项所述之电晶体元件结构,其中(b)项所述之闸极介电层上之闸极厚度系介于1000埃至1500埃之间者。21.如申请专利范围第16项所述之电晶体元件结构,其中(c)项所述之该矽薄膜系以非掺杂之非晶矽为材质者。22.如申请专利范围第16项所述之电晶体元件结构,其中(d)项所述之该矽薄膜之厚度系介于50埃至100埃之间者。23.如申请专利范围第16项所述之电晶体元件结构,其中(d)项所述之该侧壁子的宽度系介于1000埃至2000埃之间者。24.如申请专利范围第16项所述之电晶体元件结构,其中(e)项所述之形成金属矽化物层系以化学汽相沉积法沉积完成者。25.如申请专利范围第16项所述之电晶体元件结构,其中(f)项所述之植入源/汲极系以离子布植法形成淡掺杂汲极结构者。26.如申请专利范围第16项所述之电晶体元件结构,其中(g)项所述金属矽化物区之形成步骤,系包括下述步骤:(a)沉积一层金属钛于整个晶片之表面;(b)利用高温方式,使部份沉积之钛薄膜与该电晶体元件中之汲极与源极上之矽,以及与闸极上之复晶矽互相反应,进而形成矽化钛;(c)将其中未参与反应或反应后所剩余之钛,以蚀刻之方式加以蚀刻去除,藉以完成自动对准矽化物之制程步骤者。27.如申请专利范围第26项所述之电晶体元件结构,其中(b)所述之矽化钛之厚度系介于400埃至600埃之间者。28.如申请专利范围第26项所述之电晶体元件结构,其中(c)所述之蚀刻方式,系以湿式蚀刻之方式执行者。图式简单说明:第一图系为习用自动对准矽化物之制程步骤中之形成复晶矽层之制程剖面示意图。第二图系为自动对准矽化物之制程步骤中之形成侧壁子及第二植入区之制程剖面示意图。第三图系为习用自动对准矽化物之制程步骤完成之电晶体元件剖面示意图。第四图系为本发明实施例中形成复晶矽闸极及一氧化层并沉积一层矽薄膜之制程剖面示意图。第五图系为本发明实施例中形成淡掺杂汲极结构之制程剖面示意图。第六图系为本发明实施例中形成侧壁子之制程剖面示意图。第七图系为本发明实施例完成重掺杂之第二植入区以及蚀刻去除氧化层之制程剖面示意图。第八图系为本发明实施例中沉积一层金属钛于整个晶片表面之制程剖面示意图。第九图系为本发明实施例完成自动对准矽化物步骤以形成一电晶体之制程剖面示意图。
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