发明名称 用于制造互补式金属氧化半导体场效电晶体之方法及装置
摘要
申请公布号 TWI334632 申请公布日期 2010.12.11
申请号 TW093126416 申请日期 2004.09.01
申请人 万国商业机器公司 发明人 赛洛 卡比洛 二世;迈凯 央;贾库伯T 凯帝斯基
分类号 H01L21/8238 主分类号 H01L21/8238
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 一种制造一互补式金属氧化半导体(CMOS)场效电晶体的方法,其包含以下步骤:(a)提供一基板;(b)在该基板上提供一形成于一闸介电层上的多晶矽层;(c)使用至少一掺杂物来掺杂该多晶矽层;(d)形成该电晶体之一闸结构,该电晶体具一多晶矽闸极及一凸起源极和汲极区;(e)在该多晶矽闸极上沈积一金属及一合金中至少一者;及(f)矽化该多晶矽闸极以形成一矽化物且在该闸介电层与该矽化物间之一介面处形成该至少一掺杂物之至少一单层;其中步骤(c)与(d)可互换。如请求项1之方法,其中在该形成步骤(d)之后执行该掺杂步骤(c)。如请求项1之方法,其中该至少一掺杂物包括As、P、B、Sb、Bi、In、Tl、Al、Ga、Ge、Sn及N2中至少一者。如请求项1之方法,其中该掺杂步骤(c)使用Sb作为该至少一掺杂物来掺杂该多晶矽层。如请求项1之方法,其中该掺杂步骤(c)使用一离子植入过程来掺杂该多晶矽层。如请求项5之方法,其中该掺杂步骤(c)使用在一约1×1014至4×1015离子/平方公分之范围内的一预定剂量来掺杂该多晶矽层。如请求项1之方法,其中该形成步骤(d)进一步包括以下步骤:非晶化该多晶矽闸极。如请求项7之方法,其中该非晶化步骤包括以下步骤:使用Si及Ge中至少一者来执行一离子植入过程。如请求项1之方法,其中该金属之该至少一者包括Ni、Co、Pt、Ti、Pd、W、Mo及Ta中至少一者。如请求项1之方法,其中该金属之该至少一者包括Ni。如请求项1之方法,其中该金属之该至少一者包括Co。如请求项1之方法,其中该合金之该至少一者包括C、Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Hf、Ta、W、Re、Ir及Pt中至少一者。如请求项1之方法,其中该矽化步骤使用一退火过程。如请求项13之方法,其中在约摄氏350度至750度之一基板温度下执行该退火过程,持续时间约0.3分钟至30分钟。如请求项13之方法,其中该退火过程形成该至少一掺杂物之该至少一单层,其中该至少一单层控制该矽化物中的功函数及电子迁移率。一种使用一方法在一基板上形成之互补式金属氧化半导体(CMOS)场效电晶体,该方法包括:(a)提供一基板;(b)在该基板上提供一形成于一闸介电层上的多晶矽层;(c)使用至少一掺杂物掺杂该多晶矽层;(d)形成该电晶体之一闸结构,该电晶体具一多晶矽闸极及一凸起源极和汲极区;(e)在该多晶矽闸极上沈积一金属及一合金中至少一者;及(f)矽化该多晶矽闸极以形成一矽化物且在该闸介电层与该矽化物间之一介面处形成该至少一掺杂物之至少一单层;其中步骤(c)与(d)可互换。如请求项16之电晶体,其中在该形成步骤(d)之后执行该掺杂步骤(c)。如请求项16之电晶体,其中该至少一掺杂物包括As、P、B、Sb、Bi、In、Tl、Al、Ga、Ge、Sn及N2中至少一者。如请求项16之电晶体,其中该掺杂步骤(c)仅使用Sb来掺杂该多晶矽层。如请求项16之电晶体,其中该掺杂步骤(c)使用一离子植入过程来掺杂该多晶矽层。如请求项20之电晶体,其中该掺杂步骤(c)使用在一约1×1014至4×1015离子/平方公分之范围内的一预定剂量来掺杂该多晶矽层。如请求项16之电晶体,其中该形成步骤(d)进一步包括以下步骤:非晶化该多晶矽闸极。如请求项22之电晶体,其中该非晶化步骤包括以下步骤:使用Si及Ge中至少一者来执行一离子植入过程。如请求项16之电晶体,其中该金属之该至少一者包括Ni、Co、Pt、Ti、Pd、W、Mo及Ta中至少一者。如请求项16之电晶体,其中该金属之该至少一者包括Ni。如请求项16之电晶体,其中该金属之该至少一者包括Co。如请求项16之电晶体,其中该合金之该至少一者包括C、Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Hf、Ta、W、Re、Ir及Pt中至少一者。如请求项16之电晶体,其中该矽化步骤使用一退火过程。如请求项28之电晶体,其中在约摄氏350度至750摄氏度之一基板温度下执行该退火过程,持续时间大约0.3分钟至30分钟。如请求项28之电晶体,其中该退火过程形成该至少一掺杂物之该至少一单层,其中,该至少一单层控制该矽化物中的功函数及电子迁移率。
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