用于元件制造之制程

摘要

一种用于元件制造之制程，包含以下步骤：在一个矽基板上形成一介电材料区，在介电材料区上形成一第一非晶矽或多晶矽区，在第一非晶矽或多晶矽区内注入一种或多种的掺杂物，接着在第一非晶矽或多晶矽区内注入一种或多种的掺杂物后在第一非晶矽或多晶矽区上形成一第二非晶矽或多晶矽区。典型地，在矽上形成一个难熔金属矽化物层且这样的矽化物是视需要用自对准矽化物制程形成的。第二矽区使注入掺杂物到达矽化物层更困难，由此减少了不需要的掺杂物在矽化物中的横向扩散和伴随的交叉掺杂。在矽中掺杂物隐埋的本性进一步减小了在矽内横向扩散的数量而与闸材料无关。此外，一种相当薄的闸介电层的优点都被实现了。另外，减少驱进掺杂物及活化所必须的退火时间和温度使改进了对元件开关电流用的临限电压的控制，并改进了沟道及源/汲极掺杂物的分布。

主权项

1.一种用于元件制造之制程,包含的各步骤为:在一个矽基板上形成一介电材料区;在该介电材料区上形成一第一非晶矽或多晶矽区;注入一种或多种掺杂物到第一非晶矽或多晶矽区;及顺序地注入该一种或多种掺杂物,在第一非晶矽或多晶矽区上形成第二非晶矽或多晶矽区。2.如申请专利范围第1项之制程,其中注入步骤包含在第一非晶矽区的第一部位注入一种n型掺杂物,和在第一非晶矽或多晶矽区的第二部位注入一种p型掺杂物。3.如申请专利范围第2项之制程,其中第一部位在矽基板的p型区之上和第二部位在矽基板的n型区之上。4.如申请专利范围第1项之制程,其中第一和第二矽区都是非晶矽。5.如申请专利范围第1项之制程,进一步包含在第二非晶矽或多晶矽区的至少一个部位上形成一种难熔金属矽化物的步骤。6.如申请专利范围第5项之制程,进一步包含引入氮进入难熔金属矽化物的步骤。7.如申请专利范围第6项之制程,其中氮在约为10到50keV及11015至21015原子数/厘米2之剂量进行离子注入。8.如申请专利范围第1项之制程,进一步包含紧随于形成第二非晶矽或多晶矽区之后的退火步骤。9.如申请专利范围第8项之制程,其中退火是在约580到650℃,约为1至5小时的条件下进行的。10.如申请专利范围第1项之制程,其中第一非晶矽或多晶矽区是非晶矽并具有约300至1000埃的厚度。11.如申请专利范围第1项之制程,其中第二非晶矽或多晶矽区是具有约为200到1000埃厚的非晶矽。12.如申请专利范围第2项之制程,其中n型掺杂物系选自砷和磷。13.如申请专利范围第2项之制程,其中p型掺杂物是硼。14.如申请专利范围第5项之制程,其中难熔金属矽化物系选自钨矽化物,钽矽化物,和钴矽化物。15.如申请专利范围第12项之制程,其中该n型掺杂物为砷,它是用离子注入法在约2到30keV下注入的。16.如申请专利范围第15项之制程,其中注入是在约1.51015到51015原子数/厘米2之剂量下进行的。17.如申请专利范围第12项之制程,其中n型掺杂物是磷,及其用离子注入是在约1到20keV下注入的。18.如申请专利范围第17项之制程,其中注入是在约31015到81015原子数/厘米2之剂量下进行的。19.如申请专利范围第13项之制程,其中硼用离子注入是在约0.2到5keV下注入的。20.如申请专利范围第19项之制程,其中注入是在约1.51015到41015原子数/厘米2之剂量下注入的。21.如申请专利范围第19项之制程,其中注入是用的5分钟或更少些的时间进行的。22.如申请专利范围第1项之制程,其中进一步包含了一个步骤为,紧随着形成第二非晶矽或多晶矽区之后,在温度约900到1050℃下,时间约2到10秒,进行一次快速热退火。23.一种用于元件制造的制程,包含的各步骤有:在一矽基板上形成一介电材料区;在该介电材料区上形成一第一非晶矽或多晶矽区;在第一非晶矽或多晶矽区注入一种或多种掺杂物;在第一非晶矽或多晶矽区上形成一种难熔金属矽化物层;及引入氮到难熔金属矽化物层中。24.如申请专利范围第23项之制程,其中注入一种或多种掺杂物到第一非晶矽或多晶矽区的步骤包含,注入一种n型掺杂物到第一非晶矽或多晶矽区的第一部位,和注入一种p型掺杂物到第一非晶矽或多晶矽区的第二部位。25.如申请专利范围第24项之制程,其中第一部位覆盖在矽基板上的p型区上及第二部位覆盖在矽基板上的n型区上。26.如申请专利范围第23项之制程,其中一种或多种掺杂物对第一非晶矽或多晶矽区进行了注入的步骤,如此使基本上所有的掺杂物存留在第一非晶矽区或多晶矽区。27.如申请专利范围第23项之制程,进一步包含了在形成难熔金属矽化物之前,在第一非晶矽或多晶矽层上形成第二非晶矽或多晶矽层的步骤。28.如申请专利范围第23项之制程,其中氮是在约10到50keV和约11015到21015原子数/厘米2之剂量条件下进行离子注入的。29.如申请专利范围第23项之制程,其中第一非晶矽或多晶矽区是非晶矽,并具有约300到1500埃厚度。30.如申请专利范围第24项之制程,其中n型掺杂物是选用砷和磷。31.如申请专利范围第24项之制程,其中p型掺杂物是硼。32.如申请专利范围第23项之制程,其中难熔金属矽化物系选自钨矽化物,钽矽化物,和钴矽化物。33.如申请专利范围第30项之制程,其中该n型掺杂物是砷,且其用离子注入是在约2到30keV条件下注入的。34.如申请专利范围第33项之制程,其中注入是在约1.51015到51015原子数/厘米2之剂量下进行的。35.如申请专利范围第30项之制程,其中该n型掺杂物是磷,且其用离子注入是在约1到20keV条件下注入的。36.如申请专利范围第35项之制程,其中注入是在约31015到81015原子数/厘米2之剂量下进行的。37.如申请专利范围第31项之制程,其中硼用离子注入是在约0.25到5keV条件下注入的。38.如申请专利范围第37项之制程,其中注入是在约1.51015到41015原子数/厘米2之剂量下进行的。39.如申请专利范围第37项之制程,其中注入时间是在约5分钟或更少的时间内进行的。40.如申请专利范围第23项之制程,紧随着难熔金属矽化物层注入氮之后,在约900到1050℃温度下,进行了约2到10秒快速热退火的步骤。图式简单说明:第一图(a)至第一图(d)反映了在本发明的一个具体实施例中制程的各个步骤。第二图-第四图显示出根据本发明制程的一种具体实施例。在非晶矽区中分别地注入了砷,硼和磷的掺杂物分布。第五图-第六图显示出根据本发明制程的一种具体实施例。在非晶矽区中分别地注入砷,硼和氮的掺杂物分布。许多的制程步骤是紧随掺杂物注入而实现的。第七图说明了为形成一个双闸结构的先前技艺制程。