发明名称 具有选择性磊晶成长层之半导体元件
摘要 揭示一种,特别是有关于于将轻掺杂汲极与晕圈区域(halo region )的制程移至源/汲极回火后,这种方式使轻掺杂汲极接合深度变浅,对元件的短通道效应(shortchannel effect)有很好的效果。其包含半导体基底。依序形成闸氧化层与多晶矽层于半导体基底上方。然后,蚀刻多晶矽层与闸氧化层,以形成闸极结构。沉积一均匀覆盖的介电质层于闸极结构与半导体基底上方,接着,利用回蚀刻法蚀刻介电质层,以形成介电质间隙壁于闸极结构两侧。利用闸极结构与介电质间隙壁为硬罩幕,植入第一离子于半导体基底内部,以形成源/汲极区域。再者,选择性之形成导电层于闸极结构与源/汲极区域上方。其后,形成自行对准金属矽化物层于导电层上方,然后,移除闸极结构两侧之介电质间隙壁。接着,垂直地植入第二离子于半导体基底内部,以形成轻掺杂汲极区域。最后,以一倾角倾斜地植入第三离子于半导体基底内部,其第三离子形成于该轻掺杂汲极区域之下方且环绕轻掺杂汲极区域,以形成晕圈区域(halo region)。
申请公布号 TW432457 申请公布日期 2001.05.01
申请号 TW088122185 申请日期 1999.12.17
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 叶文冠;林建廷;周志文
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
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 1.一种半导体元件之制造方法,至少包含下列步骤:提供一半导体基底;形成一闸氧化层于该半导体基底上方;沉积一多晶矽层于该闸氧化层上方;蚀刻该多晶矽层与闸氧化层,以形成一闸极结构;沉积一均匀覆盖介电质层于该闸极结构与半导体基底上方;利用回蚀刻法蚀刻该介电质层,以形成一介电质间隙壁于该闸极结构两侧;利用该闸极结构与介电质间隙壁为硬罩幕,植入第一离子于该半导体基底内部,以形成源/汲极区域;选择性之形成一导电层于该闸极结构与源/汲极区域上方;形成一自行对准金属矽化物层于该导电层上方;移除该闸极结构两侧之介电质间隙壁;垂直地植入第二离子于该半导体基底内部,以形成轻掺杂汲极区域;及以一倾角倾斜地植入第三离子于该半导体基底内部,以形成晕圈区域(halo region),其该第三离子形成在该轻掺杂汲极区域之下方且环绕该轻掺杂汲极区域。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之介电质间隙壁至少包含二氧化矽。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之导电层至少包含选择性磊晶成长层(selective epitaxial growth SEG)。4.如申请专利范围第3项所述之方法,其中上述之选择性磊晶成长层至少包含矽元素。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之导电层其厚度约为500埃。6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之倾角其相对于垂直面约倾斜20-30度。7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之第三离子系为P型离子,其至少包含硼离子和氟化硼离子。8.如申请专利范围第7项所述之方法,其中上述之第三离子植入浓度约为1013/cm2-1014/cm2。9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之第二离子系为N-型离子,其至少包含砷离子和磷离子。10.如申请专利范围第9项所述之方法,其中上述之第二离子植入浓度约为1014/cm2-1015/cm2。11.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之第一离子系为N+型离子,其至少包含砷离子和磷离子。12.如申请专利范围第11项所述之方法,其中上述之第一离子植入浓度约为1015/cm2。13.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之第一离子植入浓度大于第二离子植入浓度.14.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之自行对准金属矽化物层至少包含矽化钴。15.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之自行对准金属矽化物层至少包含矽化钽。16.一种半导体元件之制造方法,至少包含下列步骤:提供一矽底材,该矽底材包括植入离子;形成一闸氧化层于该矽底材上方;沉积一多晶矽层于该闸氧化层上方;蚀刻该多晶矽层与闸氧化层,以形成一闸极结构;沉积一均匀覆盖氧化层于该闸极结构与矽底材上方;利用回蚀刻法蚀刻该矽底材,以形成一氧化间隙壁于该闸极结构两侧;利用该闸极结构与氧化间隙壁为硬罩幕,植入N+型离子于该矽底材内部,以形成源/汲极区域;选择性之形成一选择性磊晶成长层于该闸极结构与源/汲极区域上方;形成一自行对准金属矽化物层于该选择性磊晶成长层上方;利用非等向性移除该闸极结构两侧之氧化间隙壁;垂直地植入N-型离子于该矽底材内部,以形成轻掺杂汲极区域;及以一倾角倾斜地植入P型离子于该矽底材内部,以形成晕圈区域(halo region),其该P型离子形成于该轻掺杂汲极区域之下方且环绕该轻掺杂汲极区域。17.如申请专利范围第16项所述之方法,其中上述之氧化间隙壁至少包含二氧化矽。18.如申请专利范围第16项所述之方法,其中上述之选择性磊晶成长层至少包含矽元素。19.如申请专利范围第16项所述之方法,其中上述之选择性磊晶成长层其厚度约为500埃。20.如申请专利范围第16项所述之方法,其中上述之倾角其相对于垂直面约倾斜20-30度。21.如申请专利范围第16项所述之方法,其中上述之P型离子,其至少包含硼离子和氟化硼离子。22.如申请专利范围第21项所述之方法,其中上述之P型离子植入浓度约为1013/cm2-1014/cm2。23.如申请专利范围第16项所述之方法,其中上述之N-型离子,其至少包含砷离子和磷离子。24.如申请专利范围第23项所述之方法,其中上述之N-型离子植入浓度约为1014/cm2-1015/cm2。25.如申请专利范围第16项所述之方法,其中上述之N+型离子,其至少包含砷离子和磷离子。26.如申请专利范围第25项所述之方法,其中上述之N+型离子植入浓度约为1015/cm2。27.如申请专利范围第16项所述之方法,其中上述之N+型离子植入浓度大于N-型离子植入浓度.28.如申请专利范围第16项所述之方法,其中上述之P型离子植入浓度大于矽底材植入离子浓度.29.如申请专利范围第16项所述之方法,其中上述之自行对准金属矽化物层至少包含矽化钴。30.如申请专利范围第16项所述之方法,其中上述之自行对准金属矽化物层至少包含矽化钽。图式简单说明:第一图系本发明实施例中金属氧化物半导体场效电晶体结构之各步骤的动作示意图,其包含闸极结构、氧化间隙壁、源/汲极与选择性磊晶成长层与金属矽化物之形成。第二图系本发明实施例中金属氧化物半导体场效电晶体结构之各步骤的动作示意图,其包含自行对准金属矽化物之形成与氧化间隙壁之移除。第三图系本发明实施例中金属氧化物半导体场效电晶体结构之各步骤的动作示意图,其包含之形成轻掺杂汲极。第四图系本发明实施例中金属氧化物半导体场效电晶体结构之各步骤的动作示意图,其包含晕圈区域之形成。
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