发明名称 一种制作MOS电晶体的方法
摘要 本发明系提供一种于一半导体晶片上形成一MOS电晶体的方法。该半导体晶片包含有一矽基底,至少一主动区域(active area),一浅沟隔离(STI)设于该主动区域外围之矽基底中,以及一第一氧化层设于该主动区域表面。该方法是先于该主动区域内之一预定区域上形成一第一导电层,接着于该主动区域内未被该第一导电层所覆盖的矽基底中形成该MOS电晶体的LDD。然后于该半导体晶片表面形成一约略切齐于该第一导电层顶部之第二氧化层,并于该第二氧化层表面形成一第二导电层。随后去除部分之该第二导电层与该第二氧化层,以使该残余第二导电层以及该第一导电层构成T型闸极。最后于该主动区域内之矽基底中形成该MOS电晶体之源极及汲极(S/D),完成该MOS电晶体的制程。
申请公布号 TW449920 申请公布日期 2001.08.11
申请号 TW089113518 申请日期 2000.07.07
申请人 联笙电子股份有限公司 发明人 陈永宏
分类号 H01L29/772 主分类号 H01L29/772
代理机构 代理人 许锺迪 台北县永和市福和路三八九号五楼
主权项 1.一种于一半导体晶片上形成一金属氧化半导体(metal oxide semiconductor, MOS)电晶体的方法,该半导体晶片包含有一矽基底,至少一主动区域(active area),一浅沟隔离(shallow trench isolation, STI)设于该矽基底中并环绕于该主动区域外围,以及一第一介电层设于该主动区域表面,该方法系包含有下列步骤:于该主动区域内之一预定区域上形成一第一导电层;进行一第一离子布植(ion implantation)制程,于该主动区域内未被该第一导电层所覆盖的矽基底中形成该MOS电晶体之轻掺杂汲极(lightly doped drain, LDD);于该半导体晶片表面形成一第二介电层,并使该第二介电层的表面约略切齐于该第一导电层的顶部表面;于该第二介电层表面形成一第二导电层,并使该二导电层接触该第一导电层;进行一蚀刻制程,去除部分之该第二导电层以及该第二介电层,以使该残余之第二导电层以及该第一导电层形成一垂直剖面近似于T型的闸极导电层;以及进行一第二离子布植制程,于该主动区域内之矽基底中形成该MOS电晶体之源极(source)及汲极(drain),完成该MOS电晶体的制程。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该第一导电层系由一掺杂多晶矽(dopedpoly-silicon)、金属矽化物(silicide)或金属所构成。3.如申请专利范围第1项之方法,其中该第二导电层系由一掺杂多晶矽、金属矽化物或金属所构成。4.如申请专利范围第1项之方法,其中该第一介电层系为一利用热氧化法(thermal oxidation)所形成的氧化层。5.如申请专利范围第1项之方法,其中该第一介电层系由一Ta2O5.(Ba,Sr)TiO3(简称BST或BSTO)、BaTiO3.SrTiO3.PbZrO3.Pb1-xLaxTiO3(简称PLT)、Pb1-xLax(ZryTi1-y)1-x/4O3(简称PLZT)、锶铋钽酸盐(SrBi2Ta2O9,SBT)、锶铋铌钽酸盐(SBNT,SrBi2Ta2-xNbxO9,X=0-2)、铅锆钛酸盐(PbZr1-xTixO3,PZT)或其衍生物(Derivative)、顺电性钡锶钛酸盐(SBT、BaxSr1-xTiO3,X=0-1)以及铅镧钛酸盐(PLT,(Pb,La)(Zr,Ti)O3)或其衍生物所构成。6.如申请专利范围第1项之方法,其中该第二介电层系为一利用加强型电浆化学气相沉积法(plasma-enhanced chemical vapor deposition,PECVD)所形成的氧化层。7.如申请专利范围第1项之方法,其中在形成完该第二介电层之后,另包含有一化学机械研磨制程(chemical mechanical polish,CMP),以使该第二介电层的表面约略切齐于该第一导电层的顶部表面。8.如申请专利范围第7项之方法,其中该第一导电层表面另包含有一氮矽层,用来作为该化学机械研磨制程的停止层(stop layer),而且在形成该第二导电层之前,需先完全去除该氮矽层。9.一种于一半导体晶片上形成一金属氧化半导体(MOS)电晶体的方法,该半导体晶片包含有一矽基底,至少一主动区域,以及一浅沟隔离(STI)设于该矽基底中并环绕于该主动区域外围,该方法系包含有下列步骤:于该主动区域内之一预定区域上形成一罩幕层;进行一第一离子布植制程,于该主动区域内未被该罩幕层所覆盖的矽基底中形成该MOS电晶体之轻掺杂汲极(LDD);于该半导体晶片表面形成一第一介电层;于该第一介电层表面形成一包含有一孔沿之光阻层;经由该光阻层之孔洞对该第一介电层表面进行一等向性蚀刻,以使该孔洞下之第一介电层表面形成一口径比该孔洞大之浅坑;经由该光阻层之孔洞对该浅坑底部之第一介电层进行一非等向性蚀刻,直至该矽基底表面,以使该浅坑底部之第一介电层中形成一口径与该孔洞相似之凹槽;于该凹槽底部之矽基底表面形成一第二介电层;于该半导体晶片表面形成一导电层,并使该导电层填满该浅坑以及该凹槽;进行一蚀刻制程,去除部分之该导电层以及该第一介电层,以使该残余之导电层形成一垂直剖面近似于T型的闸极导电层;以及进行一第二离子布植制程,于该主动区域内之矽基底中形成该MOS电晶体之源极及汲极,完成该MOS电晶体的制程。10.如申请专利范围第9项之方法,其中该罩幕层系为一氧化层。11.如申请专利范围第9项之方法,其中在形成该第一介电层之前,另包含有一剥除(strip)制程,用来去除该罩幕层。12.如申请专利范围第9项之方法,其中该第一介电层系为一利用加强型电浆化学气相沉积法(PECVD)所形成的氧化层。13.如申请专利范围第9项之方法,其中该第二介电层系由一Ta2O5.(Ba,Sr)TiO3(简称BST或BSTO)、BaTiO3.SrTiO3.PbZrO3.Pb1-xLaxTiO3(简称PLT)、Pb1-xLax(ZryTi1-y)1-x/4O3(简称PLZT)、锶铋钽酸盐(SrBi2Ti2O9,SBT)、锶饿铌钽酸盐(SBNT,SrBi2Ta2-xNbxO9,X=0-2)、铅锆钛酸盐(PbZr1-xTixO3,PZT)或其衍生物、顺电性钡锶钛酸盐(SBT、BaxSr1-xTiO3,X=0-1)以及铅镧钛酸盐(PLT,(Pb,La)(Zr,Ti)O3)或其衍生物所构成。14.如申请专利范围第9项之方法,其中该导电层系由一掺杂多晶矽、金属矽化物或金属所构成。15.如申请专利范围第9项之方法,其中在形成该导电层之后,另包含有一化学机械研磨制程(CMP),以使该浅坑以及该凹槽内之导电层的表面约略切齐于该第一介电层的顶部表面。图式简单说明:第一图为习知MOS电晶体之示意图。第二图为习知浅沟隔离之介电层顶部边缘产生凹痕的示意图。第三图至第七图为本发明MOS电晶体的制程示意图。第八图至第十一图为本发明MOS电晶体之另一实施例的制程示意图。
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