发明名称 金氧半电晶体及其制作方法
摘要 一种金氧半电晶体的制作方法,此方法是先提供一基底。然后,于基底中形成源极/汲极延伸区。接着,于基底上形成低介电常数之垫材料层。之后,于垫材料层与基底中形成沟渠。继之,于沟渠中的基底表面形成闸介电层。随后,于沟渠中形成堆叠闸极结构,其中位于堆叠闸极结构之一导电层的顶部高于垫材料层的表面。接着,于基底上顺应性地形成间隙壁材料层。而后,移除部分间隙壁材料层与部分垫材料层,以形成一对第一间隙壁与一对垫块。继之,于堆叠闸极结构两侧的基底上形成源极/汲极。
申请公布号 TWI298179 申请公布日期 2008.06.21
申请号 TW095117818 申请日期 2006.05.19
申请人 茂德科技股份有限公司 发明人 陈昱企;周志文;陈锋
分类号 H01L21/28(200601AFI20080319VHTW);H01L21/336(200601ALI20080319VHTW);H01L21/8234(200601ALI20080319VHTW);H01L29/78(200601ALI20080319VHTW);H01L29/423(200601ALI20080319VHTW) 主分类号 H01L21/28(200601AFI20080319VHTW)
代理机构 代理人 王宗梅 新竹市科学园区力行路19号
主权项 1.一种金氧半电晶体的制作方法,包括: 提供一基底; 于该基底中形成一源极/汲极延伸区; 于该基底上形成一低介电常数之垫材料层; 于该垫材料层与该基底中形成一沟渠; 于该沟渠中的该基底表面形成一闸介电层; 于该沟渠中形成一堆叠闸极结构,其中该堆叠闸极 结构之一导电层的顶部高于该垫材料层的表面; 于该基底上顺应性地形成一间隙壁材料层; 移除部分该间隙壁材料层与部分该垫材料层,以形 成一对第一间隙壁与一对垫块;以及 于该堆叠闸极结构两侧的该基底上形成一源极/汲 极。 2.如申请专利范围第1项所述之金氧半电晶体的制 作方法,其中该垫材料层的厚度介于100埃至800埃之 间。 3.如申请专利范围第1项所述之金氧半电晶体的制 作方法,其中该垫材料层的形成方法包括化学气相 沈积法。 4.如申请专利范围第1项所述之金氧半电晶体,其中 该垫材料层之介电常数小于4。 5.如申请专利范围第4项所述之金氧半电晶体,其中 该垫材料层的材料包括氧化矽、氟矽玻璃、甲基 矽酸盐类、低介电常数矽材料与多孔性低介电常 数矽材料。 6.如申请专利范围第1项所述之金氧半电晶体的制 作方法,其中该沟渠的形成方法包括: 于该基底上形成一图案化光阻层;以及 以该图案化光阻层为罩幕,移除暴露的该垫材料层 与部分该基底。 7.如申请专利范围第1项所述之金氧半电晶体的制 作方法,于形成该堆叠闸极结构之后,以及形成该 间隙壁材料层之前,更包括于暴露的该导电层的侧 壁形成一第二间隙壁。 8.如申请专利范围第7项所述之金氧半电晶体的制 作方法,其中形成该第二间隙壁的形成方法包括进 行一快速热制程。 9.如申请专利范围第1项所述之金氧半电晶体的制 作方法,其中该堆叠闸极结构的形成方法包括: 于该垫材料层上形成一多晶矽闸极材料层,并填满 该沟渠; 于该多晶矽闸极材料层上依序形成一金属矽化物 材料层与一顶盖材料层;以及 图案化该顶盖材料层、该金属矽化物材料层与该 多晶矽闸极材料层,以形成一多晶矽闸极、一金属 矽化物层与一顶盖层。 10.如申请专利范围第1项所述之金氧半电晶体的制 作方法,其中该源极/汲极的形成方法包括: 于该堆叠闸极结构两侧之该基底上形成一磊晶层; 以及 对该磊晶层进行一离子植入制程。 11.如申请专利范围第1项所述之金氧半电晶体的制 作方法,其中该闸介电层的形成方法包括热氧化法 或化学气相沈积法。 12.一种金氧半电晶体,包括: 一基底; 一堆叠闸极结构,设置于该基底之一沟渠中,其中 该堆叠闸极结构之一导电层的顶部高于该基底的 表面; 一闸介电层,设置于该基底与该堆叠闸极结构之间 ; 一源极/汲极延伸区,设置于该堆叠闸极结构两侧 的该基底中; 一源极/汲极,设置于该堆叠闸极结构两侧的该基 底上; 一垫块,设置于该堆叠闸极结构与该源极/汲极之 间的该基底上,且该垫块为低介电常数材料层;以 及 一第一间隙壁,设置于该垫块上,且该第一间隙壁 覆盖该堆叠闸极结构。 13.如申请专利范围第12项所述之金氧半电晶体,其 中该垫块之介电常数小于4。 14.如申请专利范围第13项所述之金氧半电晶体,其 中该垫块的材料包括氧化矽、氟矽玻璃、甲基矽 酸盐类、低介电常数矽材料与多孔性低介电常数 矽材料。 15.如申请专利范围第12项所述之金氧半电晶体,其 中该垫块的高度介于100埃至800埃之间。 16.如申请专利范围第12项所述之金氧半电晶体,更 包括一第二间隙壁,设置于该导电层与该第一间隙 壁之间,且位于该垫块上。 17.如申请专利范围第12项所述之金氧半电晶体,其 中该堆叠闸极结构的材料由该基底往上依序包括 多晶矽/氮化钨/矽化钨/氮化矽。 18.如申请专利范围第12项所述之金氧半电晶体,其 中该堆叠闸极结构的材料由该基底往上依序包括 多晶矽/氮化钛/氮化钨/钨/氮化矽。 19.如申请专利范围第12项所述之金氧半电晶体,其 中该闸介电层的材料包括高介电常数材料。 20.如申请专利范围第12项所述之金氧半电晶体,其 中该第一间隙壁的材料包括氮化矽。 图式简单说明: 图1A至图1F为依照本发明之一实施例所绘示之一种 金氧半电晶体之制作流程剖面图。
地址 新竹市新竹科学工业园区力行路19号3楼