发明名称 制造具有应变通道之金属氧化物半导体场效电晶体装置制程
摘要 提供一种具有由矽锗元素构成通道区域之金属氧化物半导体场效电晶体装置制程。根据本发明之制程利用一有角度之离子植入制程,以将锗离子植入导电闸极结构下方之半导体基材区域内。凸起矽形状乃作为随后重度掺杂源极/汲极区域之一扩散源,导电闸极结构,以及移除先前位于导电闸极结构上之傀儡绝缘物,允许有角度之植入制程,以将锗离子植入用以作为金属氧化物半导体场效电晶体通道区域之半导体基材部分。一回火制程于作为金属氧化物半导体场效电晶体通道区域之半导体基材部分,产生所需之矽锗元件。
申请公布号 TWI296851 申请公布日期 2008.05.11
申请号 TW094128103 申请日期 2005.08.17
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 张胜杰;吴显扬
分类号 H01L29/06(2006.01) 主分类号 H01L29/06(2006.01)
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 1.一种于一半导体基材形成一金属氧化物半导体 场效电晶体装置之方法,该方法包含有步骤: 于该半导体基材上提供一闸极绝缘层; 形成一导电闸极结构以及一上方坚硬遮罩形状; 于该导电闸极结构之复数个侧边与该坚硬遮罩形 状之复数个侧边,形成复数个第一绝缘间隔; 于该半导体基材之复数个第一区域形成复数个掺 杂矽形状,其中该导电闸极结构或该些第一绝缘形 状未覆盖该半导体基材之该些第一区域; 移除该些第一绝缘间隔,使得该半导体基材之复数 个第二区域露出; 实施一离子植入制程,以将离子植入位于该导电闸 极结构下之该半导体基材之一第三区域之一部份; 回火该基材,该回火使得下方之该半导体基材形成 复数个重度掺杂源极/汲极区域; 于该半导体基材之一第二区域之复数个顶端部分 形成一轻微掺杂源极/汲极区域,其中该半导体基 材之该第二区域位于该重度掺杂源极/汲极区域与 该导电闸极结构间;及 于该导电闸极结构之复数个侧边形成复数个第二 绝缘间隔,系位于该半导体基材之该第二区域上。 2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该金属氧 化物半导体场效电晶体装置包含一N通道金属氧化 物半导体场效电晶体装置。 3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该金属氧 化物半导体场效电晶体装置包含一P通道金属氧化 物半导体场效电晶体装置。 4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该金属氧 化物半导体场效电晶体装置包含由复数个N通道金 属氧化物半导体场效电晶体装置与复数个P通道金 属氧化物半导体场效电晶体装置所构成之一互补 式金属氧化物半导体装置。 5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该导电闸 极结构包含厚度约介于800至2000埃之一掺杂多晶矽 闸极结构。 6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该坚硬遮 罩形状包含厚度约介于100至500埃之氧化矽或氮氧 化矽。 7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该些第一 绝缘间隔由厚度约介于300至1000埃之氮化矽所形成 。 8.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该些掺杂 矽形状系藉由一磊晶生长制程形成,且厚度约介于 200至800埃间,该些掺杂矽形状藉由植入能量约介于 5至40仟电子伏特,剂量约介于5E14至5E15原子/公分2 之砷或磷离子掺杂。 9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该些掺杂 矽形状藉由一磊晶生长制程形成,且厚度约介于200 至800埃间,该些掺杂矽形状藉由植入能量约介于3 至20仟电子伏特,剂量约介于5E14至5E15原子/公分2之 硼掺杂。 10.如申请专利范围第1项所述之方法,其中移除该 些第一绝缘间隔之该步骤,系包含使用热磷酸作为 一蚀刻剂实施一湿式蚀刻制程。 11.如申请专利范围第1项所述之方法,其中实施该 离子植入制程,系使用能量约介于50至150仟电子伏 特,剂量约介于5E14至1E16原子/公分2之锗离子,且植 入角度约介于15度至30度。 12.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该回火 步骤包含实施温度约介于摄氏800度至1050度之一快 速热回火制程。 13.如申请专利范围第1项所述之方法,其中形成该 轻微掺杂源极/汲极区域之该步骤,系藉由植入能 量约介于1至5仟电子伏特,剂量约介于5E14至5E15原 子/公分2之砷或磷离子,且植入角度约介于0度至7 度。 14.如申请专利范围第1项所述之方法,其中形成该 轻微掺杂源极/汲极区域之该步骤,系藉由植入能 量约介于1至5仟电子伏特,剂量约介于5E14至5E15原 子/公分2之硼或二氟化硼离子,且植入角度约介于0 度至7度。 15.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该些第 二绝缘间隔包含厚度约介于300至1000埃之氮化矽或 氧化矽。 16.如申请专利范围第1项所述之方法,更包含于该 回火该基材步骤之后,将该绝缘坚硬遮罩形状移除 。 图式简单说明: 第1-9图乃以截面方式,描述制造具有应变通道区域 之金属氧化物半导体场效电晶体装置之各种制程 步骤,乃藉由袋状植入方式,将锗离子植入金属氧 化物半导体场效电晶体导电闸极结构下之半导体 基材部分。
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