发明名称 具有自我对准矽化物之微掺杂汲极场效电晶体及其制程
摘要
申请公布号 TW117911 申请公布日期 1989.09.01
申请号 TW077101220 申请日期 1988.02.25
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 赵芳庆
分类号 H01L21/266 主分类号 H01L21/266
代理机构 代理人
主权项 1.一种准备用于场效电晶体之结构的制程,包括:a.以光阻单层制定闸极图案于薄板的氮化矽层之上,该薄板包括一半导体基板和依序沈积于其上的闸极二氧化矽层,复晶矽层和所述之氮化矽层;b.非均向性地蚀刻所述之各层,除去所有未遮蔽的氮化矽层和部份未遮蔽的复晶矽层;c.以均向性的蚀刻侵蚀光阻遮蔽层,而暴露出未蚀刻氮化矽层所须要的部份;d.非均向性地蚀刻全部未遮蔽的氮化矽层和部份剩余的复晶矽,以形成中央部份厚而过边阶梯较薄的复晶矽层,并且暴露出所述薄板之闸极二氧化矽层的一部份;并且e.除去光阻层。2.一种准备用于场效电晶体之结构的制程,包括:a.以光阻罩层制定闸极图案于薄板的氮化矽层之上,该薄板包括一半导体基板和依序沈积于其上的闸极二氧化矽层,复晶矽层和所述之氮化矽层;b.非均向性地蚀刻所述之各层,除去所有未遮蔽的氮化矽层和部份未遮蔽的复晶矽层;然后去除光阻层;c.沈积一CVD二氧化矽层,按着做非均向性的蚀刻,以形成二氧化矽旁侧间隔物;d.非均向性地蚀刻全部未遮蔽的复晶矽,以形成中央部份厚而周边阶梯较薄之复晶矽层,并且暴露出所述薄板之闸极二氧化矽层的一部份;并且e.除去旁侧间隔物。3.一种制作微掺杂汲极场效电晶体之制程,包括申请专利范围1或申请专利范围2之步骤,以及下列外加的步骤:f.对合成的结构作离子植入,以同时形成源极/汲极区域于所述之闸极二氧化矽层之所述露出部份之下,和微掺杂源极/汲极区域于所述之复晶矽层之所述周边阶梯之下;并且g.去除氮化矽层。4.一种制作旁侧二氧化矽间隔物之制程,包括申请专利范围1或申请专利范围2之步骤,以及下列外加的步骤:f.完全氧化薄的周边复晶矽阶梯,以及复晶矽中央部份的旁侧;g.去除氮化矽层;并且h.去除源极/汲极区域上的二氧化矽层,因而在闸极旁侧上形成复晶二氧化矽间隔物,并且暴露出源极/汲极区域。5.一种制作具有自我对准矽化物的微掺杂汲极场效电晶体之制程,包括申请专利范围1或申请专利范围2之步骤,以及下列外加的步骤:f.对合成的结构做离子植入,以同时形成源极/汲极区域于所述之闸极二氧化矽层之所述露出部份下,并形成微掺杂源极/汲极区域于所述之复晶矽层之所述周边阶梯之下;g.完全氧化薄的周边复晶矽阶梯,以及复晶矽中央部份的旁侧;i.去除氮化矽层;以暴露出闸极区域的顶部表面;去除源极/汲极区域上的二氧化矽层,因而在闸极旁侧上形成复晶二氧化矽间隔物,并且暴露出源极/汲极区域;并且j.形成自我对准矽化物层于露出的源极/汲极区域和露出的闸极区域之上。6.一种准备用于双区域微掺杂汲极场效电晶体之结构的制程,包括:a.以光阻罩层制定闸极图案于薄板的氮化矽层之上,该薄板包括一半导体基板和依序沈积于其上的闸极二氧化矽层,复晶矽层和所述之氮化矽层;b.非均向性地蚀刻所之各层,除去所有未遮蔽的氮化矽层和部份末遮蔽的复晶矽层;c.以均向性的蚀刻侵蚀光阻遮蔽层,而暴露出未蚀刻氮化矽层所须要的部份;d.非均向性地蚀刻全部未遮蔽的氮化矽层和部份剩余的复晶矽,以形成中央部份厚而周边阶梯较薄的复晶矽层;e.再以均向性的蚀刻侵蚀光阻遮蔽层,而暴露出剩余未蚀刻的氮化矽层第二次所须要的部份;f.再非均向性地蚀刻全剖未遮蔽的氮化矽层和部份剩余的复晶矽,以形成中央部份厚且具有两个同中心周边阶梯之复晶矽层,其中所述之第一个阶梯比所述之中央部份较薄,同时,所述第二个阶梯比所述之第一个阶梯较薄,并且暴露出所述薄板之闸极二氧化矽层的一部份;g.除去光阻层。7.一种准备用于双区域微掺杂汲极场效电晶体之结构的制程,包括:a.以光阻单层制定闸极图案于薄板的氮化矽层之上,该薄板包括一半导体基板和依序沈积于其上的闸极二氧化矽层,复晶矽层和所述之氮化矽层;b.非均向性地蚀刻所述之各层,除去所有未遮蔽的氮化矽层和部份未遮蔽的复晶矽层;然后去除光阻层;c.沈积一CVD二氧化矽层,接着做非均向性的蚀刻,以形成二氧化矽旁侧间隔物;d.非均向性地蚀刻部份未遮蔽的复晶矽层,以形成中央部份厚而周边阶梯较薄之复晶矽层;e.再沈积一CVD二氧化矽层,接着做非均向性的蚀刻,以形成二氧化矽旁侧间隔物;f.再非均向性地蚀刻全部未遮蔽的复晶矽层,以形成中央部份厚且有两个同中心周边阶梯之复晶矽层,其中所述之单一个阶梯比所述之中央部份较薄,同时,所述之第二个阶梯比所述之第一个阶梯较薄;并且暴露出所述薄板之闸极二氧化矽层的一部份;并且g.除去旁侧间隔物。8.一种制作双区域微掺杂汲极场效电晶体之结构的制程,包括申请专利范围6或申请专利范围7之步骤,以及下列外加的步骤:h.对合成的结构做离子植入,以同时形成源极/汲极区域于所述之闸极二氧化矽层之所述露出部份下,和双区域微掺杂源极/汲极区域于所述之复晶矽层之所述双周边阶梯之下;并且i.去除氮化矽层。9.一种制作旁侧二氧化矽间隔物之制程,包括申请专利范围6或申请专利范围7之步骤,以及下列外加的步骤:h.完全地氧化所述之薄双周边复晶矽阶梯,以及复晶矽中央部份的旁侧;i.去除氮化矽层;并且j.去除源极/汲极区域上的二氧化矽层,因而在闸极旁侧上形成复晶二氧化矽间隔物,并且暴露出源极/汲极区域。10.一种制作具有自我对准矽化物的双区域微掺杂汲极场效电晶体之制程,包括申请专利范围6或申请专利范围7步骤,以及下列外加的步骤:h.对合成的结构仿离子植入,以同时形成源极/汲极区域于所述之闸极二氧化矽层之所述露出部份下,和微掺杂源极/汲极区域于所述之复晶矽层之所述周边阶梯之下;i.完全氧化所述之薄双周边复晶矽阶梯,以及复晶矽中央部份的旁侧;j.去除氮化矽层,以暴露出闸极区域的顶部表面;去除源极/汲极区域上的二氧化矽层,因而在闸极旁侧上形成复晶二氧化矽间隔物,并且暴露出源极/汲极区域;并且l.形成自我对准矽化物层于露出的源极/汲极区域和露出的闸极区域之上。11.一种准备用于制造场效电晶体之结构的制程,包括:a.以光阻罩层制定闸极图案于薄板的复晶矽层之上,该薄板包括一半导体基板和依序沈积于其上的闸极二氧化矽层和所述之复晶矽层;b.非均向性地蚀刻所述之各层,除去部份的复晶矽层;c.以均向性的蚀刻侵蚀光阻遮蔽层,而暴露出末蚀刻复晶矽层所须要的部份;d.非均向性地蚀刻全部未遮蔽的的复晶矽层,以形成中央部份厚而周边阶梯较薄的复晶矽层,并且e.除去光阻层。12.一种准被用于场效电晶体之结构的制程,包括:a.以光阻罩层制定闸极图案于薄板的二氧化矽层之上,该薄板包括一半导体基板和依序沈积于其上的闸极二氧化矽层,复晶矽层和所述之二氧化矽层;b.非均向性地蚀刻所述之各层,除去所有未遮蔽的二氧化矽层和部份未遮蔽的复晶矽层;然后去除光阻层;c.沈积二氧化矽层,接着做非均向性的蚀刻,以形成二氧化矽旁侧间隔物;d.非均向性地蚀刻全部未遮蔽的复晶矽层,以形成中央部份厚而周边阶梯较薄之复晶矽层,并且e.除去旁侧间隔物。13.一种制作微掺杂汲极场效电晶体之制程,包括申请专利范围11或申请专利范围12之步骤,以及下列外加的步骤:f.对合成的结构作离子植入,以同时形成源极/汲极区域于所述之闸极二氧化矽层之所述露出部份之下,以及微掺杂源极/汲极区域于所述之复晶矽层之所述双周边阶梯之下。14.一种准备用于双区域微掺杂汲极场效电晶体之结构的制程,包括:a.以光阻罩层制定闸极图案于薄板的复晶矽层之上,该薄板包括一半导体基板和依序沈积于其上的闸极二氧化矽层和所述之复晶矽层;b.非均向性地蚀刻所述之复晶矽层,除去部份未遮蔽的复晶矽层;c.以均向性的蚀刻侵蚀光阻遮蔽层,而暴露出未蚀刻复晶矽层所须要的部份;d.非均向性地蚀刻全部未遮蔽的复晶矽层,以形成中央部份厚而周边阶梯较薄的复晶矽层;e.再以均向性的蚀刻侵蚀光阻遮蔽层,而暴露出剩余未蚀刻的复晶矽层第二次所须要的部份;f.再非均向性地蚀刻全剖未遮蔽的复晶矽层,以形成中央部份厚且有两个同中心周边阶梯之复晶矽层,其中所述之第一个阶梯比所述之中央部份较薄,同时,所述第二个阶梯比所述之第一个阶梯较薄,并且除去光阻层。15.一种准备用于双区域微掺杂汲极场效电晶体之结构的制程,包括:a.以光阻罩层制定闸极图案于薄板的二氧化矽层之上,该薄板包括一半导体基板和依序沈积于其上的闸极二氧化矽层,复晶矽层和所述之二氧化矽层;b.非均向性地蚀刻所述之各层,去除所有未遮蔽的二氧化矽层和部份末遮蔽的复晶矽层;然后去除光阻层;c.沈积二氧化矽层,接着做非均向性的蚀刻,以形成二氧化矽旁侧间隔物;d.非均向性地蚀刻部份未遮蔽的复晶矽层,以形成中央部份厚而周边阶梯较薄之复晶矽层;e.再沈积二氧化矽层,接着做非均向性的蚀刻,以形成二氧化矽旁侧间隔物;f.再非均向性地蚀刻全部未遮蔽的复晶矽层,以形成中央部份厚且有两个同中心周边阶梯之复晶矽层,其中所述之单一个阶梯比所述之中央部份较薄,同时,所述之第二个阶梯比所述之第一个阶梯较薄;并且g.除去旁侧间隔物。16.一种制作双区微掺杂汲极场效电晶体之制程,包括申请专利范围14或申请专利范围15之步骤,以及下列外加的步骤:h.对合成的结构做离子植入,以同时形成源极/汲极区域于所述之闸极二氧化矽层之所述露出部份之下,和双区域微掺杂源极/汲极区域于所述之复晶矽层之所述双周边阶梯之下。17.依申请专利范围3.4.5.8.9.10.13或16之制程所制成之积体电路。18.如申请专利范围1.2.6.7.11.12.14或15制程,其中半导体基板是矽基板。19.如申请专利范围3.5.8.10.13或16之制程,其中场效电晶体属n一通道型20.如申请专利范围1.2.6.7.11.12.14或15之制程,其中均向性的和非向性的蚀刻以乾蚀刻来执行。21.如申请专利范围1.2.6.或7之制程,其中氮化矽是低压化学气相沈积或电浆增强式化学气相沈积来沈积的。22.如申请专利范围3.5.8.10.13或16之制程,其中离子植入步骤的掺杂剂是砷或磷。23.如申请专利范围5或10之制程,其中制作自我对准矽化物时,先沈积可反应金属,然后选择性蚀刻未反应的金属,并将基板加以回火。24.如申请专利范围23之制程,其中金属是Ti,Mo,Pt,Co,Ni,Pd,W,Ta或Nb。25.如申请专利范围1.2.6.7.11.12.14或15之制程,其中复晶矽以即时或扩散步骤来掺杂。26.如申请专利范围4或9之制程,其中,去除二氧化矽的蚀刻剂可为稀释的氢氯酸溶液或缓冲氧化物蚀刻液。图示简单说明:图1至图A一l0示出根据本发明第一种实施例制作LDDFET过程中,各步骤的横截剖面图。图1示出初始覆盖步骤后的结构。其中,矽晶片上最先覆上一层热覆盖的二氧化矽层,和一层n-掺杂的复晶矽,和一层上有具闸极图形之光阻罩层的氮化矽。图2示出非均向性的(anisotropic)蚀刻氮化矽层和一部份复晶矽层后的结构。图3示出均向性的(isotrpic)蚀刻部份光阻罩层后的结构,可看出未蚀刻氮化矽的特定部份已暴露出来。图A一4示出非均向性的蚀刻氮化矽层和闸极区域外的复晶矽后的结构。图A一5示出光阻罩层去除后的结构。具有氮化矽的梯状复晶矽闸极被示出。图A一6示出浓掺杂离子植入和微掺杂源极和汲极区域。图A一7示出薄的复晶矽阶梯氧化后的结构,可见到旁侧复晶二氧化矽间隔物之形成。图A一8示出氮化矽层去除后的结构。图A一g示出从源极/汲极区域去除二氧化矽层后的结构。图A一l0示出在闸极和源极/汲极区域上形成有自我对准矽化物之LDDFET。上面的图1至3及图B一4至B一l2示出根据本发明第二种实施例制作双阶梯LDD-EFT过程中,各步骤的横截剖面图。图B一4示出图3的结构经非均向性的蚀刻步骤后的结构,该蚀刻步骤去除所有未遮蔽的氮化矽层和部份未遮蔽的复晶矽层。图B一5示出第二次均向性蚀刻后的结构,该步骤进一步侵蚀光阻罩层以暴露出另外部份未遮蔽的氮化矽层。图B一6示出第二次非均向性蚀刻步骤后的结构,此处,未遮蔽的氮化矽层和闸极区域外已部份蚀刻的复晶矽被完全地去除。图B一7示出光阻层去除后的结构。具有氮化矽层的双阶梯状复晶矽闸被示出。图B一8示出离子植入后的结构。对基板未遮蔽部份加以浓掺杂,而对复晶矽层阶梯下的基板部份加以淡掺杂,最后形成两个掺杂程度不同的微掺杂源极和汲极区域。图B一9示出薄的复晶矽阶梯和复晶矽之旁侧经氧化形成复晶二氧化矽间隔物的结构。图B一l0示出氮化矽层去除后的结构。图B一11示出从源极/汲极区域去除二氧化矽层后的结构。图B一l2示出在闸极和源极/汲极区域上具有自我对准矽化物之LDDFET。本发明之第三个实施例示于图C一2至图C一5。在本实施例中,先形成示于图1之结构。并且,在示于图C一5之结构形成后,紧接着执行前述图A一6至图A一l0之步骤,以形成具有自我对准矽化物之LDDEFT。图C一2示出用非均向性蚀刻除去所有未遮蔽的氮化矽和部份复晶矽层后的结构。图C一3示出一层中心部份厚而周边部份薄之复晶矽层,在中心部份之上是氮化矽层。复晶矽层厚中心部份与氮化矽层之垂直面上,以及邻接中心部份之薄复晶矽上所覆盖的间隔物被示出。图C一4示出未遮蔽部份之复晶矽层去除后之结构。图C一5示出二氧化矽间隔物层去除后之结构。示出中央部份之上有氮化矽层之梯状复晶矽闸极。图D一4至图D一7示出本发明的第四个实施例。本发明第二个实施例是用来形成具有自找对准矽化物之LDDFET,此第四实施例即为其变化。在本实施例中,首先执行描述于第三个实施例中之步骤例中之步骤。那些步骤包括形成图1,图C一2和图C一3的结构。图D一4示出经第二次复晶矽非均向性蚀刻后的结构。图D一4示出在氮化矽层与复晶矽层之旁侧化学气相沈积二氧化矽后之结构。图D一6示出蚀刻薄的未遮蔽复晶矽层后的结构。图D一7示出二氧化矽间隔物去除后之结构。示出在厚的中央部份之上有氮化矽层之双阶梯状复晶矽闸极。图E一l至图E一6示出本发明的第五个实施例。简单地说,除了制程中复晶矽层之上没有氮化矽层之外,这些图直接地对应于图1至3和图A一4至图A一6。本发明的第六个实施例示于图F一l至图F一8。此处形成双阶梯之LDD。本实施例的图直接地对应于本发明第二个实施例的图。更清楚地说,除了第六个实施例中不存在氮化矽层之外,图1至图8对应于图1至图3和图B一4至图B一8。本发明之第七个实施例示于图G一I至图G一5。在本实施例中,采用间隔物技术来形成单阶梯之梯状LDD。除了氮化矽层被二氧化矽层取代之外,图G一I至图G一5直接对应至第三个实施例之图1和图C一2至图C一5。本发明的第八个实施例示于图H一l至图H一7。此处用间隔物技术来形成双阶梯之梯状LDD。在本实施例中,前三个图,即图H一l至图H一3,直接对应于本发明第七个实施例之图G一l至图G一3。图H一4示出复晶矽层经第二次非均向性蚀刻后的结构。最后三个,即图H一5至图H一7,直接对应于本发明之第四个实施例的图D一5至图D一7,除了后者之氮化矽层由二氧化矽层取代之外。
地址 新竹县竹东镇中兴路四段一九五号