发明名称 形成复晶矽层的方法
摘要 一种防止空洞形成于电晶体之闸极的方法,其中的电晶体形成于一底材上,闸极位于电晶体中,且闸极包含一复晶矽层,此方法包含下列步骤:首先形成此复晶矽层于此底材上,然后进行一离子植入步骤于此复晶矽层上,最后形成一复晶矽化金属层于此复晶矽层上,以完成电晶体之闸极结构。上述离子植入步骤之功率范围大约为大于30KeV,而离子植入的浓度大约大于1015atoms/cm2。
申请公布号 TW525237 申请公布日期 2003.03.21
申请号 TW087121471 申请日期 1998.12.22
申请人 世界先进积体电路股份有限公司 发明人 廖志成;余俊良;郭昭仁;吴齐山;江云祺
分类号 H01L21/28 主分类号 H01L21/28
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种防止空洞形成于电晶体之闸极的方法,该电晶体形成于一底材上,该闸极包含一复晶矽层,该闸极位于该电晶体中,该方法至少包含:形成该复晶矽层于该底材上;进行一离子植入步骤于该复晶矽层上,该离子植入步骤之功率大约大于30KeV,该离子植入的浓度大约大于1015atoms/cm2;以及形成一复晶矽化金属层于该复晶矽层上。2.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之离子植入步骤使用As,而且该电晶体是NMOS。3.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之离子植入步骤使用BF2,而且该电晶体是PMOS。4.一种形成电晶体同时防止空洞形成于电晶体之闸极的方法,该电晶体形成于一底材上,该闸极位于该电晶体中,该方法至少包含:形成一复晶矽层于该底材上;进行第一离子植入于该复晶矽层上;形成一复晶矽化金属层于该复晶矽层上;将该复晶矽层以及该复晶矽化金属层进行第一微影蚀刻步骤,以形成闸极结构;对该闸极结构进行回火步骤;进行第二离子植入,以在该底材中形成第一掺杂区;形成一间隙壁于该闸极结构侧壁上,以形成该电晶体之闸极;进行第三离子植入,以在该底材中形成第二掺杂区;形成一介电层图案于该底材上,以曝露该底材中的该第二掺杂区;形成一导电层图案于该介电层上,该导电层图案耦合至曝露之该第二掺杂区;以及形成一保护层于该介电层图案以及该导电层图案上。5.如申请专利范围第4项之方法,其中上述之第一离子植入系在一功率下进行,该功率大约大于30KeV。6.如申请专利范围第5项之方法,其中上述之第一离子植入的浓度大约大于1015atoms/cm2。7.如申请专利范围第4项之方法,其中上述之离子植入步骤使用As,而且该电晶体是NMOS。8.如申请专利范围第4项之方法,其中上述之离子植入步骤使用BF2,而且该电晶体是PMOS。9.一种形成电晶体同时防止空洞形成于电晶体之闸极的方法,该电晶体形成于一底材上,该闸极位于该电晶体中,该方法至少包含:形成一复晶矽层于该底材上;进行第一离子植入于该复晶矽层上,该第一离子植入系在一功率下进行,该功率大约大于30KeV,该第一离子植入的浓度大约是1015atoms/cm2;形成一复晶矽化金属层于该复晶矽层上;将该复晶矽层以及该复晶矽化金属层进行第一微影蚀刻步骤,以形成闸极结构;对该闸极结构进行回火步骤;进行第二离子植入,以在该底材中形成第一掺杂区;形成一间隙壁于该闸极结构侧壁上,以形成该电晶体之闸极;进行第三离子植入,以在该底材中形成第二掺杂区;形成一介电层图案于该底材上,以曝露该底材中的该第二掺杂区;形成一导电层图案于该介电层上,该导电层图案耦合至曝露之该第二掺杂区;以及形成一保护层于该介电层图案以及该导电层图案上。10.如申请专利范围第9项之方法,其中上述之离子植入步骤使用As,而且该电晶体是NMOS。11.如申请专利范围第9项之方法,其中上述之离子植入步骤使用BF2,而且该电晶体是PMOS。图式简单说明:第一图显示依据传统制作电晶体的方法中,形成第一介电层、第二介电层以及第三介电层于一基底上之后的晶圆截面图。第二图显示依据传统制作电晶体的方法中,以标准微影及蚀刻步骤形成一矽化钨层以及复晶矽层,以形成闸极结构于晶圆之后的截面图。第三图显示依据传统制作电晶体的方法中,在基底中形成第一掺杂区域之后的晶圆截面图。第四图显示依据传统制作电晶体的方法中,在整个晶圆表面形成一氧化矽层之后的晶圆截面图。第五图显示依据传统制作电晶体的方法中,形成复晶矽的间隙壁,以形成半导体元件闸极之后的晶圆截面图。第六图显示依据传统制作电晶体的方法中,以第二离子植入步骤,并用半导体元件的闸极为罩幕,以形成第二掺杂区于底材之后的晶圆截面图。第七图显示依据传统制作电晶体的方法中,具有接触窗的磷矽玻璃(PSG)形成于底材上之后的晶圆截面图。第八图显示依据传统制作电晶体的方法中,形成一导电层于晶圆上,并且形成一保护层于整个晶圆表面上的之后的圆截面图。第九图显示依据传统制作电晶体的方法中,接触到复晶矽的导电层转变成矽化金属,并且将未转变成矽化金属的导电层去除之后的晶圆截面图。第九图显示依据制作电晶体的方法中,形成第一介电层以及复晶矽层,并依据本发明的较佳实施例,对复晶矽层实行第一离子植入之后的晶圆截面图。第十图显示依据本发明的较佳实施例中,形成矽化钨层于离子植入后的复晶矽层上之后的晶圆截面图。第十一图显示以标准微影及蚀刻步骤处理矽化钨层以及复晶矽层,以形成闸极结构于晶圆之后的截面图。第十二图显示本发明的较佳实施例中,实行第二离子植入,以在基底中形成第一掺杂区域之后的晶圆截面图。第十三图显示本发明的较佳实施例中,在整个晶圆表面形成一氧化矽层之后的晶圆截面图。第十四图显示本发明的较佳实施例中,形成氧化矽的间隙壁,以形成半导体元件闸极之后的晶圆截面图。第十五图显示本发明的较佳实施例中,以第二离子植入步骤,并用电晶体的闸极为罩幕,以形成第二掺杂区于底材之后的晶圆截面图。第十六图显示本发明的较佳实施例中,具有接触窗的磷矽玻璃(PSG)形成于底材上之后的晶圆截面图。第十七图显示依据传统制作电晶体的方法中,形成一导电层于晶圆上,并且形成一保护层于整个晶圆表面上的之后的圆截面图。
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