发明名称 绝缘层上有矽元件及其制造方法
摘要 本发明提供一种绝缘层上有矽元件及其制造方法。一绝缘层上有矽(SOI)元件,包括一闸极具有一或多个附加的闸极区域以及氧离子或卤素离子掺杂区域于该附加的闸极区域之下。该氧离子或卤素离子掺杂区域形成较厚之闸极氧化区域或浅沟槽隔离区域。
申请公布号 TWI232520 申请公布日期 2005.05.11
申请号 TW093113823 申请日期 2004.05.17
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 郑水明;冯家馨;王盈斌
分类号 H01L21/31 主分类号 H01L21/31
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼;颜锦顺 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种绝缘层上有矽(SOI)元件的制造方法,其具有一或多个附加的闸极区域的闸极,包括下列步骤:形成一第一离子植入区于一绝缘层上有矽(SOI)元件之基底内;形成一闸极氧化层域于该基底上,该闸极氧化层于该基底内该第一离子植入区的部分厚度较厚;以及形成一或多个附加的闸极区域以覆盖该闸极氧化区域。2.如申请专利范围第1项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件的制造方法,其中该第一离子包括氧及卤素离子。3.如申请专利范围第2项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件的制造方法,其中该卤素离子系氟离子。4.如申请专利范围第1项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件的制造方法,更包括:在形成一第一离子植入区步骤之前形成一第二离子植入区域于该基底中。5.如申请专利范围第1项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件的制造方法,更包括:在形成一第一离子植入区步骤之前形成一第二离子植入区域于该基底中;以及在形成该绝缘层上有矽(SOI)元件之一汲极及一源极过程中,以多个附加的闸极区域覆盖该基底中的该第二离子植入区。6.如申请专利范围第1项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件的制造方法,更包括:形成一闸极氧化层,覆盖该基底内该第一离子植入区;以及形成一或多个附加的闸极区域于该闸极氧化层上,且移除位于该一或多个附加的闸极区域下方区域之外的该闸极氧化层。7.如申请专利范围第1项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件的制造方法,更包括:形成一闸极氧化层,覆盖该基底内该第一离子植入区;形成一SOI元件之闸极以及一或多个附加的闸极区域于该闸极氧化层上;以及移除位于该闸极以及该一或多个附加的闸极区域下方区域之外的闸极氧化层。8.如申请专利范围第1项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件的制造方法,更包括:形成一闸极氧化层,覆盖该基底内该第一离子植入区;形成一闸极电极层,覆盖该闸极氧化层,选择性移除该闸极电极层以形成一SOI元件之闸极以及一或多个附加的闸极区域;以及移除位于该闸极以及该一或多个附加的闸极区域下方区域之外的闸极氧化层。9.如申请专利范围第1项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件的制造方法,更包括:形成一闸极氧化层,覆盖该基底内该第一离子植入区;形成一闸极电极层,覆盖该闸极氧化层;以及当移除位于该闸极以及该一或多个附加的闸极区域下方区域之外的闸极氧化层时,选择性移除该闸极电极层以形成一SOI元件之闸极以及一或多个附加的闸极区域。10.如申请专利范围第1项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件的制造方法,更包括:形成一薄闸极氧化层,在位于该第一离子植入区上的部分厚度较厚;当形成一或多个附加的闸极区域于该较厚的部分闸极氧化层上时,同时形成一SOI元件之闸极于该薄闸极氧化层上;以及移除位于该闸极以及该一或多个附加的闸极区域下方区域之外的闸极氧化层。11.如申请专利范围第10项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件的制造方法,更包括藉由选择性磊晶形成该较厚的部分闸氧化层。12.如申请专利范围第1项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件的制造方法,更包括形成一浅沟槽隔离区(STI)封闭该第一离子植入区。13.一绝缘层上有矽(SOI)元件,具有一闸极,包括:一第一离子植入区域,包括由氧及卤素离子植入形成,供做SOI元件基底中之第一离子植入区;以及一或多个附加的闸极区域覆该第一离子植入区,在各个附加的闸极区域下之第一离子植入区域位置形成较厚的闸氧化层,且具较低的基底电阻。14.如申请专利范围第13项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,更包括:一第二离子植入区于该基底内,该一或多个附加的闸极区域覆盖该第二离子植入区。15.如申请专利范围第13项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,更包括:一闸极氧化层,覆盖位于该一或多个附加的闸极区域下之第一离子植入区域。16.如申请专利范围第13项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,更包括:一SOI元件闸极;以及一闸极氧化层位于该闸极以及该一或多个附加的闸极区域之下,且该闸极氧化层覆盖该第一离子植入区域。17.如申请专利范围第13项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,更包括:一闸极电极层以形成一SOI元件闸极及一或多个附加的闸极区域;以及一闸极氧化层位于该闸极以及该一或多个附加的闸极区域之下。18.如申请专利范围第13项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,更包括:一SOI元件闸极及一或多个附加的闸极区域,由一闸极电极层所构成;以及一闸极氧化层位于该闸极以及该一或多个附加的闸极区域之下。19.如申请专利范围第13项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,更包括:一薄闸极氧化层,于覆盖该第一离子植入区位置上具有较厚的闸极氧化层部分;一SOI元件闸极,位于该薄闸极氧化层上;以及该一或多个附加的闸极区域位于较厚的闸极氧化层部分之上。20.如申请专利范围第13项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,更包括该较厚的闸极氧化层部分系以选择性磊晶成长。21.如申请专利范围第13项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,更包括该基底具有一浅沟槽隔离区(STI)封闭该第一离子植入区。22.一绝缘层上有矽(SOI)元件,位于一半导体晶圆之一基底内,包括:一半导体层做为该基底杓一部分;一附加的闸极电极于该基底上;以及一氧离子植入区域于该基底内,在该附加的闸极电极下形成。23.如申请专利范围第22项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,更包括:位于该闸极电极下之第二掺杂离子植入区,该第二掺杂离子植入区形成一源极及一汲极于该基底中。24.如申请专利范围第22项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,更包括:一埋入氧化层(BOX)覆盖该半导体晶圆;以及该半导体层位于该埋入氧化层(BOX)之上。25.如申请专利范围第22项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,其中该半导体层为P-型基底,且该第二掺杂离子系N+掺杂离子。26.如申请专利范围第22项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,其中该半导体层为N-型基底,且该第二掺杂离子系P+掺杂离子。27.如申请专利范围第22项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,更包括:至少一个附加的闸极区域位于该闸极电极之上;以及该氧离子植入区愈形成该附加的闸极区域之下的厚氧化层。28.如申请专利范围第22项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,更包括:复数个附加的闸极区域位于该闸极电极之上已形成H-型闸极;以及该氧离子植入区形成一浅沟槽隔离区(STI)。29.一绝缘层上有矽(SOI)元件,位于一半导体晶圆之一基底内,包括:一半导体层做为该基底的一部分;一附加的闸极电极于该基底上;以及一卤素离子植入区域于该基底内,在该附加的闸极电极下形成。30.如申请专利范围第29项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,更包括:位于该闸极电极下之第二掺杂离子植入区,该第二掺杂离子植入区形成一源极及一汲极于该基底中。31.如申请专利范围第29项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,更包括:一埋入氧化层(BOX)覆盖该半导体晶圆;以及该半导体层位于该埋入氧化层(BOX)之上。32.如申请专利范围第29项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,其中该半导体层为P-型基底,且该第二掺杂离子系N+掺杂离子。33.如申请专利范围第29项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,其中该半导体层为N-型基底,且该第二掺杂离子系P+掺杂离子34.如申请专利范围第29项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,更包括:至少一个附加的闸极区域位于该闸极电极之上;以及该卤素离子植入区愈形成该附加的闸极区域之下的厚氧化层35.如申请专利范围第29项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,更包括:复数个附加的闸极区域位于该闸极电极之上已形成H-型闸极;以及该卤素离子植入区形成一浅沟槽隔离区(STI)。36.如申请专利范围第29项所述之绝缘层上有矽(SOI)元件,其中该卤素离子为氟离子。图式简单说明:第1A及1B图系显示T-型闸极SOI元件,第1A图为上视图,第1B图为横截面图;第2A~2F图系显示H-型闸极SOI元件,其中第2A图为上视图,第2B图为横截面图,第2D~2F图为制程剖面图;以及第3A~3H图系显示本发明另一实施方式形成之H-型闸极SOI元件,其中第3A及3E图为上视图,第3B~3D及3F~3H图为制程剖面图。
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