| 主权项 |
1.一种用于在半导体元件中之电晶体之制造方法,其包含下列步骤:形成一装置隔离膜于一矽基板上,并接着形成一个井;在进行一个第一道清洗制程后,藉由选择性磊晶矽成长制程依序形成一个第一矽层、一个锗化矽层以及一个第二矽层,并接着进行用于控制阀电压的离子植入制程;形成一个闸极氧化物膜于该第二矽层的表面上,并接着形成一个闸极多晶矽层图案于该闸极氧化物膜上;形成闸极间隔物于该闸极多晶矽层图案的二侧上,并接着以湿式矽潜浸制程而将该闸极多晶矽层图案蚀刻,因而形成一个残余的闸极多晶矽层图案;在进行一个第二道清洗制程后,进行一道选择性锗化矽成长制程,而个别形成一磊晶锗化矽层与一多晶锗化矽层于该暴露出的锗化矽层部分以及该残余的闸极多晶矽层图案;以及在进行用于形成源极/汲极与闸极掺杂的离子植入制程后,沈积一个钛层于整个结构上,将在第一道退火制程后未被反应的该钛层移除,并接着藉由一个第二道退火制程而形成一个矽化钛层于暴露出的磊晶锗化矽层与多晶锗化矽层部分上,因而完成一闸极电极、一经提高的通道以及一经镶埋/经提高的接面。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该井的形成系藉由将1E13至3E13ions/cm2剂量的磷离子以800至1200KeV的能量植入,并接着在约950℃温度的炉体中将其退火约30分钟将掺质活化。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该选择性磊晶矽成长制程系使用超高真空化学气相沈积法或低压化学气相沈积法,而形成厚度为50至150埃的各该第一矽层、该锗化矽层以及该第二矽层。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中当藉由使用低压化学气相沈积法的选择性磊晶矽成长制程而形成该第一矽层与该第二矽层时,其沈积条件如下:该沈积气体使用二氯矽烷与氯化氢,其中二氯矽烷在沈积时为30至300sccm,而氯化氢为20至200sccm,沈积压力约为10至50torr,以及沈积温度为750至950℃。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中当藉由使用超高真空化学气相沈积(UHVCVD)法的选择性磊晶矽成长制程而形成该第一矽层与该第二矽层时,其沈积条件如下:该沈积气体使用矽烷或Si2H6,沈积压力低于1torr,以及沈积温度为600至750℃。6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中当藉由使用低压化学气相沈积法的选择性磊晶矽成长制程而形成该锗化矽层时,其沈积条件如下:该沈积气体使用二氯矽烷与氯化氢,其中二氯矽烷在沈积时为30至300sccm,而氯化氢为20至200sccm,其中30至300sccm之用于锗掺杂的氢化锗一同被导入,沈积压力约为10至50torr,以及沈积温度为750至950℃。7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中当藉由使用超高真空化学气相沈积法的选择性磊晶矽成长制程而形成该锗化矽层时,其沈积条件如下:该沈积气体使用矽烷或Si2H6,其中30至300sccm之用于锗掺杂的氢化锗被一同导入,沈积压力低于1torr,以及沈积温度为600至750℃。8.如申请专利范围第1项所述之方法,其中用于控制阀电压的该离子植入制程将1E11至5E12ions/cm2的磷或砷以50至150KeV的能量植入。9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该闸极多晶矽层图案系藉由沈积一厚度为500至2000埃的闸极多晶矽层并藉由乾式蚀刻制程而被形成。10.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该闸极间隔物系藉由沈积厚度为200至800埃的一个氮化物膜并接着进行毯覆式乾式蚀刻制程而被形成。11.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该湿式矽潜浸制程系使用乙酸、硝酸及氟酸之混合溶液组成的蚀刻溶液,其中该闸极多晶矽层对该第二矽层蚀刻的组成比例被选择为约1:15。12.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该湿式矽潜浸制程被设定,以使得该闸极多晶矽层图案被蚀刻约500至800埃,而蚀刻后残余的闸极多晶矽层图案变为约50至200埃,经暴露出的该第二矽层部分蚀刻且底下的该锗化矽层系作为被蚀刻阻绝层。13.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该第一道与第二道清洗制程包含一个离线清洗制程,以及在该磊晶矽设备中进行的一个即时清洗制程。14.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该离线清洗制程系以RCA清洗制程或臭氧清洗制程与氟化氢潜浸制程的组合而被进行,以及其中该即时清洗制程包含在该磊晶锗化矽层形成前,在800至900℃进行1至5分钟的氢气烘烤,而避免任何氧化膜的产生。15.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该选择性锗化成长制程系使用超高真空化学气相沈积法或低压化学气相沈积法,而形成厚度为500至1000埃的该磊晶锗化矽层以及该多晶锗化矽层。16.如申请专利范围第1项所述之方法,其中当藉由使用低压化学气相沈积法的该选择性锗化矽成长制程而形成该磊晶锗化矽层以及该多晶锗化矽层时,沈积条件如下:该沈积气体使用二氯矽烷与氯化氢,二氯矽烷在沈积时为30至300sccm,而氯化氢为20至200sccm,其中约30至300sccm的氢化锗被一起导入而用于锗掺杂,沈积压力约为10至50torr,以及沈积温度为750至950℃。17.如申请专利范围第1项所述之方法,其中当藉由使用超高真空化学气相沈积法的该选择性锗化矽成长制程而形成该磊晶锗化矽层以及该多晶锗化矽层时,沈积条件如下:该沈积气体使用矽烷或Si2H6,其中约30至300sccm的氢化锗被一起导入而用于锗掺杂,沈积压力低于1torr,以及沈积温度为600至750℃。18.如申请专利范围第1项所述之方法,其中经镶埋/经提高的接面具有该第一矽层、该锗化矽层、该磊晶锗化矽层及该矽化钛层系依序被堆叠的结构。19.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该经提高的通道具有该第一矽层、该锗化矽层以及该第二矽层26系依序被堆叠的结构。20.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该闸极电极具有该残余的闸极多晶矽层图案、该多晶锗化矽层及该矽化钛层依序被堆叠的结构。21.如申请专利范围第1项所述之方法,其中用于源极/汲极形成与闸极掺杂的该离子植入制程奖1E15至1E16ions/cm2剂量的BF2离子,以10至40KeV的能量注入。22.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该矽化钛层的形成系藉由以100至300埃的厚度沈积该钛层,首先在500至700℃的温度进行一个快速热退火(RTA),使用诸如SC-1等湿式蚀刻溶液将未被反应的任何该钛层移除,以及接着在750至850℃的温度第二次进行一个快速热退火制程。23.一种在半导体装置中之电晶体,包含有:一个装置隔离膜及一个井被形成于其中的矽基板;经提高的通道,其中一个第一矽层、一个锗化矽层以及一个第二矽层被堆叠于部分的该矽基板上;闸极电极,其中一个多晶矽层、一个多晶锗化矽层以及一个矽化钛层被堆叠于该通道上,而其系以该闸极氧化物膜与通道隔离;以及经镶埋/经提高的接面,其中一个第一矽层、一个锗化矽层、一个磊晶锗矽层以及一个矽化钛层被堆叠于该闸极电极的二侧上,而其系以一闸极间隔物而与该闸极电极电隔离。图式简单说明:第一图A至第一图D系为用于说明一种制造半导体元件中之电晶体的传统方法的装置剖面图;以及第二图A至第二图E系为用于说明根据本发明之一实施例之一种制造半导体元件中之电晶体之制造方法及装置剖面图。 |
