发明名称 利用原子氧气加强式氧化作用改良闸激化之方法
摘要 本发明提供一种制备Si为主之金属-绝缘体-半导体(MIS)电晶体的方法,其可藉由降低侧壁氧化过程的热预算防止该闸极导体的多晶矽晶粒变得越来越大。使用原子氧气当作氧化环境,可使得本发明中侧壁氧化过程的热预算比惯用技艺中侧壁氧化过程的热预算降低一个或两个阶。本发明亦提供具有晶粒尺寸约为0.1μm,较佳的系0.05μm,或更小的闸极导体的Si为主之MIS电晶体。
申请公布号 TW550752 申请公布日期 2003.09.01
申请号 TW091115526 申请日期 2002.07.12
申请人 万国商业机器公司 发明人 阿杜尔C 艾玛拉;欧玛H 多古玛希;布鲁斯B 多里斯;欧雷格 格勒钱考夫
分类号 H01L21/8234 主分类号 H01L21/8234
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种构成以Si为主之金属-绝缘体-半导体(MIS)电晶体的方法,其包括的步骤如下:(a)形成一种包含一经过图样处理的含矽半导体多晶矽区域的结构,其在一闸极介电质一表面中的晶粒小于0.1m,该闸极介电质系形成于一含矽基板的一表面上;(b)对该结构进行一侧壁氧化处理,其中会使用到原子氧氮用以氧化该含矽半导体多晶矽区域的一部份;(c)将掺杂物离子植入该含矽基板及该含矽半导体多晶矽区域;及(d)激化该掺杂物离子。2.如申请专利范围第1项之方法,其中步骤(a)包括的步骤如下:在该含矽基板该表面上形成该闸极介电质;在该闸极介电质上形成一含矽半导体多晶矽材料层;在该含矽半导体多晶矽材料层上涂敷一光阻;将该光阻曝露于一照射图样下;对该光阻中的该图样进行显影;及利用一蚀刻步骤将该图样转移至该含矽半导体多晶矽材料中。3.如申请专利范围第2项之方法,其中该闸极介电质系利用一沉积方法或利用一热成长方法所构成的。4.如申请专利范围第2项之方法,其中该含矽半导体多晶矽材料层系利用一沉积方法或利用一磊晶成长方法所构成的。5.如申请专利范围第1项之方法,其中该原子氧气系利用自由基加强式快速热氧化方法,利用一氧电浆,或利用分解不稳定的载氧气体所构成的。6.如申请专利范围第1项之方法,其中执行步骤(b)可实质地抑制多晶矽晶粒的成长。7.如申请专利范围第5项之方法,其中该自由基加强式快速热氧化方法系在约0.1Torr至约50Torr的一压力下于氧气及氢气中进行。8.如申请专利范围第7项之方法,其中该自由基加强式快速热氧化方法系在一基板温度从约500℃至约900℃下,约1Torr的一压力下,于约67%的氧气及约33%的氢气中进行。9.如申请专利范围第5项之方法,其中该氧电浆系从一载氧气体进行远端放气所构成的。10.如申请专利范围第9项之方法,其中该氧电浆系在低于约50Torr的一压力下所构成的。11.如申请专利范围第9项之方法,其中该氧电浆系在一基板温度从约室温至约1100℃下所构成的。12.如申请专利范围第1项之方法,其中该含矽半导体多晶矽材料包括多晶矽,SiGe,SiC,SiGeC或Si/SiGe。13.如申请专利范围第12项之方法,其中该含矽半导体多晶矽材料系多晶矽。14.一种以Si为主之MIS电晶体,其包括:一含矽基板;一形成该含矽基板一表面上的闸极介电质;一形成于该闸极介电质一表面上由掺杂后含矽半导体多晶矽材料所构成经过图样处理的区域,其中该掺杂后含矽多晶矽材料所构成的区域中的晶粒约为0.1m或更小;一形成于由该掺杂后含矽半导体多晶矽材料所构成该经过图样处理的区域中的至少侧壁之上的热氧化层;及形成于含矽半导体多晶矽材料所构成该经过图样处理的区域附近的该含矽基板中的扩散区,其中该扩散区会透过一通道区彼此产生电性接触。15.如申请专利范围第14项之以Si为主之MIS电晶体,其中该含矽基板包括由下列各物组成之群中选出的一含矽半导体材料:Si,SiGe,SiGeC,Si/Si,Si/SiGe及绝缘体上矽。16.如申请专利范围第14项之以Si为主之MIS电晶体,其中该闸极介电质系一氧化物,一氮化物,氧氮化物,或其混合物及多层。17.如申请专利范围第14项之以Si为主之MIS电晶体,其中该热氧化物的厚度从约1nm至约20nm。18.如申请专利范围第17项之以Si为主之MIS电晶体,其中该热氧化物的厚度从约2nm至约10nm。19.如申请专利范围第14项之以Si为主之MIS电晶体,其中该热氧化物系由原子氧气所构成的。20.如申请专利范围第14项之以Si为主之MIS电晶体,其中该含矽半导体多晶矽材料包括多晶矽,SiGe,Sic,SiGeC或Si/SiGe。21.如申请专利范围第20项之以Si为主之MIS电晶体,其中该含矽半导体多晶矽材料系多晶矽。图式简单说明:图1A-1D所示的系(剖面图)本发明用于制造具有掺杂后含矽半导体多晶矽闸极导体的电晶体处理步骤,其晶粒尺寸相当小。
地址 美国