发明名称 抑制短通道效应之深次微米场效应电晶体之制造方法
摘要 一种抑制短通道效应之深次微米场效应电晶体之制造方法。首先,一闸氧化层及一具有第二导电性掺质之闸极系依次形成在一具有第一导电性掺质之半导体基底上。之后,一具有第二导电性掺质之轻掺杂汲极/源极扩散区系藉由低能量离子植入形成在闸极的每一侧的基底中。然后,一氮化矽间隙壁系在低于700℃的温度下形成于闸极的每一侧。最后,一具有第二导电性掺质之重掺杂汲极/源极区系藉由高能量离子植入形成于相对闸极的轻掺杂汲极/源极扩散区的一侧。藉由此一制程方法,可降低基底的电流Isub,因而使得此电晶体装置之热电子效应改善约1000倍。
申请公布号 TW493248 申请公布日期 2002.07.01
申请号 TW089124012 申请日期 2000.11.14
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 黄正同;叶文冠;盛义忠;徐世杰;林胜豪
分类号 H01L21/8234 主分类号 H01L21/8234
代理机构 代理人 陈达仁 台北巿南京东路二段一一一号八楼之三;谢德铭 台北巿南京东路二段一一一号八楼之三
主权项 1.一种抑制短通道效应之深次微米场效应电晶体的制造方法,该方法至少包括:提供一具有第一导电性掺质之半导体基底;形成一闸氧化层于该基底上;形成一具有第二导电性掺质之多晶矽层于该闸氧化层上;图案蚀刻该多晶矽层与该闸氧化层,以形成一闸极于该基底上;形成一具有该第二导电性掺质之轻掺杂源极/汲极扩散区于该闸极每一侧的该基底中;在低于700℃之温度下,形成一间隙壁于该闸极的每一侧;及形成一具有该第二导电性掺质之重掺杂源极/汲极区于相对该闸极之该轻掺杂源极/汲极扩散区一侧的基底中。2.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之闸极每一侧的该间隙壁之形成步骤包括在低于700℃之温度下,形成一共形(conformal)的氮化矽层,并进行一非等向性蚀刻制程。3.如申请专利范围第2项之方法,其中上述之氮化矽层之厚度约100-500埃,系在温度介于约600-700℃下,使用SiH2Cl2及NH3之混合气体当做反应气体,以低压化学气相沈积方法形成。4.如申请专利范围第2项之方法,其中上述之氮化矽层之厚度约100-500埃,系在温度介于约250-400℃下,使用SiH4.NH3及N2之混合气体当做反应气体,以电浆化学气相沈积方法形成。5.如申请专利范围第2项之方法,其中上述之非等向性蚀刻制程系为使用CF4及O2之混合气体当做反应气体之反应性离子蚀刻。6.如申请专利范围第2项之方法,其中上述之非等向性蚀刻制程系为使用SF6当做反应气体之反应性离子蚀刻。7.如申请专利范围第2项之方法,其中上述之非等向性蚀刻制程系为使用CHF3当做反应气体之反应性离子蚀刻。8.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之轻掺杂源极/汲极扩散区系在能量约8kev下,使用剂量约1013/cm2硼离子进行离子植入形成。9.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之轻掺杂源极/汲极扩散区系在能量约30kev下,使用剂量约1013/cm2之磷子进行离子植入形成。10.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之轻掺杂源极/汲极扩散区系在能量约45kev下,使用剂量约1013/cm2之砷离子进行离子植入形成。11.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之重掺杂源极/汲极区系在能量约8kev下,使用剂量约1015/cm2之硼离子进行离子植入形成。12.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之重掺杂源极/汲极扩散区系在能量约40kev下,使用剂量约1015/cm2之磷离子进行离子植入形成。13.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之轻掺杂源极/汲极扩散区系在能量约60kev下,使用剂量约1015/cm2之砷离子进行离子植入形成。14.一种抑制短通道效应之深次微米场效应电晶体的制造方法,该方法至少包括:提供一P型半导体基底;形成一闸氧化层于该基底上;形成一具有N型掺质之多晶矽层于该闸氧化层上;图案蚀刻该多晶矽层与该闸氧化层,以形成一闸极于该基底上;形成一具有该N型掺质之轻掺杂源极/汲极扩散区于该闸每一侧的该基底中;在低于700℃之温度下,形成一间隙壁于该闸极的每一侧;及形成一具有该N型掺质之重掺杂源极/汲极区于相对该闸极之该轻掺杂源极/汲极扩散区一测的基底中。15.如申请专利范围第14项之方法,其中上述之氮化矽间隙壁之形成步骤包括在温度介于约600-700℃之间,使用SiH2Cl2及NH3之混合气体当做反应气体,以低压化学气相沈积法沈积至一厚度约100-500埃,并使用CF4及O2之混合气体当做反应气体进行非等向性蚀刻。16.如申请专利范围第14项之方法,其中上述之氮化矽间隙壁之形成步骤包括在温度介于约250-400℃之间,使用SiH4.NH3及N2之混合气体当做反应气体,以电浆化学气相沈积法沈积至一厚度约100-500埃,并使用SF6当做反应气体进行非等向性蚀刻。17.如申请专利范围第14项之方法,其中上述之氮化矽间隙壁之形成步骤包括在温度介于约250-400℃之间,使用SiH4.NH3及N2之混合气体当做反应气体,以电浆化学气相沈积法沈积至一厚度约100-500埃,并使用CHF3当做反应气体进行非等向性蚀刻。18.如申请专利范围第14项之方法,其中上述之轻掺杂源极/汲极扩散区系在能量约30kev下,使用剂量约1013/cm2之磷离子进行离子植入形成。19.如申请专利范围第14项之方法,其中上述之轻掺杂源极/汲极扩散区系在能量约45kev下,使用剂量约1013/cm2之砷离子进行离子植入形成。20.如申请专利范围第14项之方法,其中上述之重掺杂源极/汲极扩散区系在能量约40kev下,使用剂量约1015/cm2之磷离子进行离子植入形成。21.如申请专利范围第14项之方法,其中上述之轻掺杂源极/汲极扩散区系在能量约60kev下,使用剂量约1015/cm2之砷离子进行离子植入形成。图式简单说明:第一图至第四图系为本发明形成具有低热预算间隙壁之深次微米场效应电晶体的各种步骤之截面示意图;及第五图系为深次微米场效应电晶体基底电流相对汲极饱和电流的关系图(Isub v.s. Idsat之关系图);其中LP代表本发明方法制造的深次微米场效应电晶体,而RTN代表传统上在温度高于780℃以上形成氮化矽间隙壁的深次微米场效应电晶体。
地址 新竹科学工业园区新竹市力行二路三号