发明名称 半导体装置及其制造方法
摘要 本发明提供一种半导体装置之制造方法,其系于半导体矽基板元件领域的周围形成元件分离绝缘膜。于矽基板上形成由氮化矽膜构成的侧壁绝缘膜,俾使覆盖于通道领域周围。在侧壁以侧壁绝缘膜组成之沟内部有Ta2O5膜以及金属闸极。于元件分离绝缘膜上形成层间绝缘膜。于侧壁由侧壁绝缘膜组成之沟底部之矽基板上形成由矽化物组成的肖特基(schottky)接合.源极/汲极。于肖特基接合.源极/汲极上形成源极/汲极电极。
申请公布号 TW497131 申请公布日期 2002.08.01
申请号 TW090115681 申请日期 2001.06.28
申请人 东芝股份有限公司 发明人 八木下 淳史;松尾 浩司
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种半导体装置,其系具备:矽基板;于该矽基板上形成闸极绝缘膜;于该闸极绝缘膜上形成闸极;以及源极及汲极,其系以挟住该闸极的方式形成于上述矽基板上,且在与该基板的界面进行肖特基接合之矽化物所组成者,其特征为,至少满足以下任一条件:上述闸极绝缘膜的材料为高电介体膜,以及上述闸极材料为金属。2.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中上述矽基板为SOI基板。3.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中于上述闸极的通道领域与上述源极及汲极间的半导体基板上形成上述通道领域与相反导电型之延伸领域。4.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中上述延伸领域的杂质浓度大于0,并且低于31019cm-3。5.一种半导体装置,其系具备:矽基板;于该矽基板上形成闸极绝缘膜;于该闸极绝缘膜上形成闸极,以及NMISFET与PMISFET,其系以挟住该闸极的方式形成于上述矽基板,并分别具有由矽化物组成之源极以及汲极之半导体装置,其特征为,至少满足以下任一条件:上述闸极绝缘膜的材料为高电介体膜,或上述闸极材料为金属,且构成上述NMISFET与PMISFET的矽化物材料各为不同。6.如申请专利范围第5项之半导体装置,其中构成上述PMISFET的源极及汲极的矽化物材料对于该PMISFET的通道则工作系数大;构成上述NMISFET的源极及汲极的矽化物材料对于该NMISFET的通道则工作系数小。7.如申请专利范围第5项之半导体装置,其中上述矽基板为SOI基板。8.如申请专利范围第5项之半导体装置,其中于上述闸极的通道领域与上述源极及汲极之间的半导体基板上形成上述通道领域与相反导电型的延伸领域。9.如申请专利范围第8项之半导体装置,其中上述延伸领域的杂质浓度大于0,且低于31019cm-3。10.一种半导体装置之制造方法,其特征在具备以下步骤:于矽基板上形成层间绝缘膜;选择性除去MISFET的源极及汲极的形成预定领域间的上述层间绝缘膜以形成闸极沟;于上述闸极沟的侧壁形成侧壁绝缘膜;于上述闸极沟的底面使矽基板露出,并在所露出之矽基板表面形成闸极绝缘膜;于上述沟内埋入形成有闸极;选择性蚀刻上述MISFET的源极以及汲极的形成预定领域的上述层间绝缘膜之底部形成使上述矽基板的表面露出的源极/汲极沟;于上述源极/汲极沟内埋入形成金属膜,以形成源极以及汲极;使上述矽基板与上述源极以及汲极产生反应,形成与该基板进行肖特基接合的矽化膜,并形成源极及汲极。11.如申请专利范围第10项之半导体装置的制造方法,其中上述闸极及闸极绝缘膜,系以金属材料及高电介体形成;上述矽基板与上述金属膜的反应,系在450℃以下的温度进行。12.一种半导体装置之制造方法,其特征在具备以下步骤:于矽基板上形成层间绝缘膜;选择性除去PMISFET及NMISFET的源极及汲极的形成预定领域间的上述层间绝缘膜,以形成闸极沟;于上述闸极沟的侧壁形成侧壁绝缘膜;于上述闸极沟的底面使上述矽基板露出,并于露出的矽基板表面形成闸极绝缘膜;于上述闸极沟内埋入形成闸极;除去PMISFET的源极以及汲极的形成预定领域的上述层间绝缘膜之底部形成上述矽基板的表面所露出的PMIS侧源极/汲极沟;于上述PMIS侧源极/汲极沟内埋入形成第1金属膜,并形成PMISFET的源极以及汲极;使上述矽基板与上述PMISFET的源极以及汲极产生反应,并形成与该基板进行肖特基接合的矽化膜,以形成PMISFET的源极及汲极;除去NMISFET的源极及汲极的形成预定领域的上述层间绝缘膜之底部形成上述矽基板的表面所露出之NMIS侧源极/汲极沟;于上述NMIS侧源极/汲极沟内埋入形成有由与第1金属膜相异材料组成的第2金属膜,以形成NMISFET的源极以及汲极;使上述矽基板与上述NMISFET的源极以及汲极产生反应,以形成与该基板进行肖特基接合的矽化膜,并形成NMISFET之源极及汲极。13.如申请专利范围第12项之半导体装置的制造方法,其中上述闸极及闸极绝缘膜,系以金属材料及高电介体形成;上述矽基板与上述金属膜的反应,系在450℃以下的温度进行。14.一种半导体装置之制造方法,其特征在具备以下步骤:于矽基板的表面形成由第1导电型杂质所导入的延伸领域;于上述矽基板上形成层间绝缘膜;选择性除去MISFET的源极及汲极的形成预定领域间之上述层间绝缘膜以形成闸极沟;于上述闸极沟的侧壁形成侧壁绝缘膜;于上述闸极沟下部的延伸领域导入第2导电型杂质,以形成通道领域;于上述闸极沟的底面使上述矽基板露出,并于露出的基板表面形成闸极绝缘膜;于上述沟内埋入形成闸极;选择性蚀刻上述MISFET的源极及汲极的形成预定领域的上述层间绝缘膜之底部形成上述矽基板的表面所露出之源极/汲极沟;于上述源极/汲极沟内埋入形成金属膜,以形成源极以及汲极;使上述矽基板与上述源极以及汲极产生反应,并形成与该基板并行肖特基接合的矽化膜,以形成源极及汲极。15.如申请专利范围第12项之半导体装置的制造方法,其中上述闸极及闸极绝缘膜系以金属材料及高电介体形成;上述矽基板与上述金属膜的反应系在450℃以下的温度进行。16.一种半导体装置之制造方法,其特征在具备以下步骤:于矽基板上形成层间绝缘膜;于MISFET的源极以及汲极的形成预定领域间之上述层间绝缘膜之底部,形成上述矽基板的表面所露出之源/汲极沟;于上述源极/汲极沟内,埋入形成金属膜,形成源极以及汲极;使上述矽基板与源极以及汲极产生反应,以形成与该基板进行肖特基接合的矽化物,并形成源极及汲极;形成上述源极以及汲极相对的侧所露出之闸极沟;于上述闸极沟的侧壁形成侧壁绝缘膜;于上述闸极沟的底面使上述矽基板露出,并于所露出之矽基板表面形成闸极绝缘膜;于上述闸极沟内埋入形成闸极。图式简单说明:图1系关于第1实施例NMOSFET构成之剖视图。图2A至2L系图1所示的NMOSFET制造步骤之步骤剖视图。图3系关于第2实施例CMOSFET构成之剖视图。图4A至4J系图3所示CMOSFET制造步骤之步骤剖视图。图5系关于第3实施例NMOSFET构成之剖视图。图6系关于第4实施例NMOSFET构成之剖视图。图7A至7D系图6所示的NMOSFET制造步骤之步骤剖视图。图8A至8H系关于第5实施例NMOSFET制造步骤之步骤剖视图。图9A至9D系关于第6实施例NMOSFET制造步骤之步骤剖视图。图10A至10G系关于第7实施例NMOSFET制造步骤之步骤剖视图。图11A至11L系关于第8实施例CMOSFET制造步骤之步骤剖视图。图12系关于第9实施例NMISFET构成之剖视图。图13A至13M系图12所示的NMISFET制造步骤之步骤剖视图。图14A至14K系关于第10实施例CMOSFET制造步骤之步骤剖视图。图15A至15D系第11实施例NMOSFET制造步骤之步骤剖视图。图16A至16I系用以说明第12实施例NMOSFET制造步骤之闸极长边剖视图。
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