发明名称 金属矽化物闸极结构的制造方法
摘要 一种金属矽化物闸极结构的制造方法,提供一底材,在底材上形成闸氧化层、掺杂复晶矽层、金属矽化物层与罩幕层,接着使用蚀刻制程,蚀刻罩幕层、金属矽化物层、掺杂复晶矽层与闸氧化层,在底材上形成半导体元件的闸极结构。进行离子布植制程,在底材之中形成淡掺杂汲极区域。接着,进行一蚀刻制程,蚀刻金属矽化物层,形成凹入形的闸极结构。然后,进行闸极结构的高温热退火制程,金属矽化物层在高温之中快速成长,形成一个具有平滑表面的闸极结构。
申请公布号 TW393689 申请公布日期 2000.06.11
申请号 TW088100278 申请日期 1999.01.08
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 廖忠志
分类号 H01L21/28 主分类号 H01L21/28
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种具有金属矽化物闸极结构之半导体元件的制造方法,至少包含:提供一底材;形成一闸极氧化层于该底材之上;形成一掺杂多晶矽层于该闸极氧化层之上;形成一金属矽化物层于该掺杂多晶矽层之上;形成一罩幕层于该金属矽化物层之上;蚀刻该罩幕层、该金属矽化物层、该掺杂多晶矽层及该闸极氧化层,以定义闸极结构;形成淡掺杂汲极于该底材之中;进行一蚀刻制程,蚀刻该金属矽化物层,形成凹入形闸极结构;进行高温退火制程,使得该金属矽化物层向两边成长,形成具有平滑表面的闸极结构;以及形成源汲极区域在该底材之中。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该金属矽化物层为矽化钨层。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中形成该闸极氧化层系使用化学气相沈积制程。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中形成该掺杂多晶矽层系使用低压化学气相沈积制程。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中形成该金属矽化物层是使用低压化学气相沈积制程。6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该罩幕层为氮化矽,系使用低压化学气相沈积制程所形成。7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中蚀刻该金属矽化物系使用NH4OH、H2O2和H2O之混合溶液作为蚀刻液。8.一种制造平滑金属闸极结构的方法,该方法至少包含下列步骤:提供一底材;形成一闸极氧化层于该底材之上;形成一掺杂多晶矽层于该闸极氧化层之上;形成一金属矽化物层于该掺杂多晶矽层之上;形成一罩幕层于该金属矽化物层之上;蚀刻该罩幕层、该金属矽化物层、该掺杂多晶矽层及该闸极氧化层,用以定义闸极结构;蚀刻该金属矽化物层,形成凹入形该金属闸极结构;进行退火制程,使得该金属矽化物层成长,在该金属闸极结构上形成平滑表面。9.如申请专利范围第8项所述之方法,其中该金属矽化物层为矽化钨层。10.如申请专利范围第8项所述之方法,其中形成该闸极氧化层系使用化学气相沈积制程。11.如申请专利范围第8项所述之方法,其中形成该掺杂多晶矽层系使用低压化学气相沈积制程。12.如申请专利范围第8项所述之方法,其中形成该金属矽化物层是使用低压化学气相沈积制程。13.如申请专利范围第8项所述之方法,其中该罩幕层为氮化矽,系使用低压化学气相沈积制程所形成。14.如申请专利范围第8项所述之方法,其中蚀刻该金属矽化物系使用NH4OH、H2O2和H2O之混合溶液作为蚀刻液。15.一种具有自对准接触窗之半导体元件的制造方法,至少包含:提供一底材;形成一闸极氧化层于该底材之上;形成一掺杂多晶矽层于该闸极氧化层之上;形成一金属矽化物层于该掺杂多晶矽层之上;形成一罩幕层于该金属矽化物层之上;蚀刻该罩幕层、该金属矽化物层、该掺杂多晶矽层及该闸极氧化层,以定义闸极结构;形成淡掺杂汲极于该底材之中;进行一蚀刻制程,蚀刻该金属矽化物层,形成凹入形闸极结构;进行高温退火制程,使得该金属矽化物层向两边成长,形成具有平滑表面的闸极结构;形成源汲极区域在该底材之中;沈积一内介电层在该底材的表面,并覆盖在该闸极结构的表面;以及定义自对准接触窗在该内介电层之中,作为该源汲极区域的接触窗。16.如申请专利范围第15项所述之方法,其中该金属矽化物层为矽化钨层。17.如申请专利范围第15项所述之方法,其中形成该闸极氧化层系使用化学气相沈积制程。18.如申请专利范围第15项所述之方法,其中形成该掺杂多晶矽层系使用低压化学气相沈积制程。19.如申请专利范围第15项所述之方法,其中形成该金属矽化物层是使用低压化学气相沈积制程。20.如申请专利范围第15项所述之方法,其中该罩幕层为氮化矽,系使用低压化学气相沈积制程所形成。21.如申请专利范围第15项所述之方法,其中蚀刻该金属矽化物系使用NH4OH、H2O2和H2O之混合溶液作为蚀刻液。图式简单说明:第一图系显示一底材之剖面示意图;第二图系显示底材上沈积罩幕层、矽化金属层、掺杂多晶矽层及闸极氧化层之剖面示意图;第三图系显示在经过微影与蚀刻制程之后,所定义出来之闸极结构的剖面示意图;第四图系显示在经过离子布植制程之后,在基板上形成淡掺杂汲极的剖面示意图;第五图系显示在蚀刻闸极结构的矽化金属层之后,形成凹入形闸极结构的剖面示意图;第六图A为依据本发明的方法,在高温退火处理制程之后,形成具有平整轮廓之闸极结构的剖面示意图;第六图B系为在习知技术之中,在高温退火制程之后,形成具有突出矽化金属层之闸极结构的剖面示意图;第七图A系为依据本发明的方法,于闸极结构的侧壁形成间隙层的剖面示意图;第七图B系为习知技术之中,于闸极结构的侧壁沈积间隙层后,所得之闸极结构剖面示意图;第八图A为依据本发明的方法,进行微影和离子布植制程,在底材中形成源极与汲极的剖面示意图;第八图B系在习知技术之中,进行微影和离子植入制程,在底材中形成源极与汲极的剖面示意图;第九图A系为依据本发明的方法,在闸极结构上覆盖一内介电层的剖面示意图;第九图B系在习知技术之中,在闸极结构上覆盖一内介电层的剖面示意图;第十图A系依据本发明的方法,在闸极结构上定义光阻层的剖面示意图;第十图B系在习知技术之中,在闸极结构上定义光阻的剖面示意图;第十一图A为依据本发明的方法,使用微影与蚀刻制程,定义自行对准接触窗区域的剖面示意图;以及第十一图B图系在习知技术之中,利用微影与蚀刻制程,定义出自对准接触窗区域的剖面示意图。
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