发明名称 一种制造自准式T 型闸门以降低闸电阻率之新颖方法A NOVEL WAY TO FABRICATE THE SELF-ALIGNED T-SHAPE GATE TO REDUCE GATE RESISTIVITY
摘要 本发明揭露一种制造半导体场效电晶体的方法,其中该闸极具有一与该半导体基底相连接之短底部区域,与在接触区域内具备高容量之金属,其中该短底部区域系为了一短闸极长度及低电容,该金属系为了低闸电阻。在T闸之源极与汲极上方之接触区域形成的金属矽化物产生大的、低电阻之接触区域。
申请公布号 TWI220272 申请公布日期 2004.08.11
申请号 TW089102273 申请日期 2000.02.11
申请人 特许半导体制造公司 发明人 潘阳;艾滋黄刘
分类号 H01L21/28 主分类号 H01L21/28
代理机构 代理人 林火泉 台北市大安区忠孝东路四段三一一号十二楼之一
主权项 1.一种用于准备一个使用于一半导体元件之T闸结构的制程,该T闸结构具有一个与一半导体基底相连接之底部及一个在该底部上方之延长的顶部且该顶部与该底部结合在一起,该制程包括下列步骤:布置一半导体基底;形成围绕沟槽绝缘区域于该半导体基底内;沉积一介电层以覆盖该半导体基底及该围绕沟槽绝缘区域;蚀刻一第一沟槽覆盖该介电层,在该第一沟槽底端至该半导体基底间留下一植入之介电层厚度,该厚度等于该T闸之底部高度;在接触该第一沟槽之该侧壁处形成侧壁间隙物;蚀刻一第二沟槽,穿过该第一沟槽的底端深至该半导体基底之表面,且形成一第二沟槽,该第二沟槽的宽度等于该T闸之该底部的宽度,其中该第二沟槽与该第一沟槽具备相同的中心;去除该侧壁间隙物;在由该介电层、该第一沟槽与该第二沟槽所形成的结构上方植入一金属层;对已布植之复晶矽层执行化学机械平坦化直至该顶部结构之上端;沿着该第一沟槽之左侧壁之左侧及该第一沟槽之右侧壁之右侧,蚀刻该介电层至该围绕沟槽绝缘区域之顶端,当该蚀刻步骤依向下延伸时,更使用该第一沟槽之该左侧壁与该右侧壁向下延伸区域;在该半导体基底内且在该围绕沟槽绝缘区域之直接内侧或靠近T闸端的上方,形成源极与汲极;及在该源极与该汲极靠近T闸端之上方,执行大角度浅掺杂布植;以及形成金属矽化物,以横跨该T闸结构之上端及该源极与该汲极两者之上端。2.如申请专利范围第1项之制程,其中以湿化学程序实现该发展一个顶部轮廓步骤与一个底部轮廓步骤。3.如申请专利范围第1项之制程,其中以电子束光阻技术实现该发展一个顶部轮廓步骤与一个底部轮廓步骤。4.如申请专利范围第1项之制程,其中以乾化学程序使用图样光阻技术,实现该发展一个顶部轮廓步骤与一个底部轮廓步骤。5.如申请专利范围第1项之制程,其中该介电材料系选自于二氧化矽、氮化矽及氮氧化矽组成之族群。6.如申请专利范围第1项之制程,其中使用氮化物形成该侧壁间隙物。7.如申请专利范围第1项之制程,其中复晶矽是用于植入该金属层,该金属层位于由该基底、该第一沟槽与该第二沟槽所形成之结构之上方。8.如申请专利范围第1项之制程,其中使用该基底之反应式离子蚀刻法,以形成该围绕沟槽绝缘区域。9.如申请专利范围第1项之制程,其中植入在该基底上方之介面层,系介于该基底与用于乾蚀刻该围绕沟槽绝缘区域之罩幕间,该介面层是由热氧化物、氮化矽化学气相沈积法、氧化物化学气相沈积法所组成之组合层。10.一种用于准备一个使用于一半导体元件之磨菇型T闸结构的制程,该T闸结构具有一个与一半导体基底相连接之底部及一个在该底部上方之延长的顶部且该顶部与该底部结合在一起,该制程包括下列步骤:布置一半导体基底;在该半导体基底内形成围绕沟槽绝缘区域;植入一介电层以覆盖该半导体基底及该围绕沟槽绝缘区域;在该介电层内蚀刻一沟槽,其中该沟槽之侧壁形状是蘑菇形;在接触该沟槽之该侧壁处形成间隙物;在由该介电层、该第一沟槽与该第二沟槽所形成的结构上方植入一金属层;对已布植之复晶矽层执行化学机械平坦化直至该顶部结构之上端;沿着该沟槽之左侧壁之左侧及该沟槽之右侧壁之右侧,蚀刻该介电层至该围绕沟槽绝缘区域之顶端,当该蚀刻步骤依向下延伸时,更使用该沟槽之该左侧壁与该右侧壁向下延伸区域;在该半导体基底内且在该围绕沟槽绝缘区域之直接内侧或靠近T闸端的上方,形成源极与汲极;在该源极与该汲极之上方,执行大角度浅掺杂布植;以及形成金属矽化物,以横跨该T闸结构之上端及该源极与该汲极两者之上端。11.如申请专利范围第10项之制程,其中以湿化学程序实现该发展一个顶部轮廓步骤与一个底部轮廓步骤。12.如申请专利范围第10项之制程,其中以电子束光阻技术实现该发展一个顶部轮廓步骤与一个底部轮廓步骤。13.如申请专利范围第10项之制程,其中以乾化学程序使用图样光阻技术,实现该发展一个顶部轮廓步骤与一个底部轮廓步骤。14.如申请专利范围第10项之制程,其中该介电材料系选自于二氧化矽、氮化矽及氮氧化矽组成之族群。15.如申请专利范围第10项之制程,其中使用氮化物形成该侧壁间隙物。16.如申请专利范围第10项之制程,其中复晶矽是用于植入该金属层,该金属层位于由该基底、该第一沟槽与该第二沟槽所形成之结构之上方。17.如申请专利范围第10项之制程,其中使用该基底之反应式离子蚀刻法,以形成该围绕沟槽绝缘区域。18.如申请专利范围第10项之制程,其中植入在该基底上方之介面层,系介于该基底与用于乾蚀刻该围绕沟槽绝缘区域之罩幕间,该介面层是由热氧化物、氮化矽化学气相沈积法、氧化物化学气相沈积法所组成之组合层。图式简单说明:第1图至第6图显示本发明之第一个实施例。第1图显示STI之形成与介电材料之植入。第2图显示在该介电材料中蚀刻一沟槽与侧壁间隙物之植入。第3图显示蚀刻该介电材料以形成该T闸轮廓。第4图显示该T闸之顶部与底部结构之植入。第5图显示在该T闸结构之附近蚀刻该介电材料与形成该闸侧壁间隙物。第6图显示该金属矽化物之植入。第7图至第11图显示本发明之第二个实施例。第7图显示STI之形成与该介电层之植入。第8图显示一蘑菇形状沟槽之蚀刻及在该沟槽内形成一侧壁间隙物。第9图显示该T型闸之植入。第10图显示该介电层之蚀刻,LDD's之形成,在该结构内该T型闸侧壁间隙物、该源极与该汲极之形成。第11图显示该金属矽化物之形成。
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