发明名称 复合介电层及具此介电层之MOSFET电晶体及其形成方法
摘要 一种复合介电层(102)。此复合介电层(102)的第一层(112)有着极小到没有的氮浓度。此复合介电层(102)的第二层(114)有着较大的氮浓度(例如5-15%)。此复合介电层(102)可以用来当做薄的闸极电介质,其中第二层(114)紧临掺杂的闸极电极(l10)并有着足够的氮浓度来阻止掺杂物从闸极电极(l10)渗透到通道区域(108)。此第一层(112)位在第二层(114)与此通道区域(108)之间。对第一层(112)的低氮浓度加以限制,这样便不会影响通道区域(108)中的载子移动性。
申请公布号 TW417234 申请公布日期 2001.01.01
申请号 TW086117900 申请日期 1998.04.07
申请人 德州仪器公司 发明人 葛道拉;宁包尔;夏守礼
分类号 H01L21/76 主分类号 H01L21/76
代理机构 代理人 蔡中曾 台北巿敦化南路一段二四五号八楼
主权项 1.一种复合介电层,包含:一氮容积低于1%的第一介电层;以及一氮容积足以阻隔掺杂物的渗透之第二介电层。2.根据申请专利范围第1项的复合介电层,其中该第一介电层位在相邻于电晶体的通道区域而该第二介电层则与该通道区域隔开。3.根据申请专利范围第1项的复合介电层,其中该第一介电层包含二氧化矽。4.根据申请专利范围第1项的复合介电层,其中该第二介电层包含掺杂氮的氧化物。5.根据申请专利范围第1项的复合介电层,其中该第二介电层包含氮氧化物。6.根据申请专利范围第1项的复合介电层,其中该第一介电层的厚度为15-25A的等级。7.根据申请专利范围第1项的复合介电层,其中该第二介电层的厚度为10-20A的等级。8.根据申请专利范围第1项的复合介电层,其中该第二介电层的氮浓度在5-15%的范围。9.根据申请专利范围第1项的复合介电层,其中该第一介电层位在第一多晶矽层以及该第二介电层之间,而该第二介电层位在该第一介电层与第二多晶矽层之间。10.根据申请专利范围第1项的复合介电层,其中该第二介电层的位在电容器的第一与第二极板之间。11.一种MOSFET电晶体,包含:一位在半导体主体中的源极;一位在半导体主体中的汲极;一位在该半导体中的该源极与汲极区域之间的通道区域;一配置在该通道区域之上的掺杂闸极电极;以及一配置在该掺杂闸极电极以及该通道区域之间的闸极电介质,该闸极电介质包含:一第一层,其紧临该通道区域并有足够小的氮浓度而不致影响该通道区内的载子移动性;以及一第二层,其紧临该闸极电极并有一足以阻隔掺杂物白该掺杂闸极电极渗透的氮浓度。12.根据申请专利范围第11项的电晶体,其中该第一层包含的氮浓度在0到1%之间。13.根据申请专利范围第11项的电晶体,其中该第一层的氮浓度在5到1v%之间。14.根据申请专利范围第11项的电晶体,其中该掺杂的闸极电极所掺杂的是硼。15.根据申请专利范围第11项的电晶体,其中该第一层包含二氧化矽。16.根据申请专利范围第11项的电晶体,其中该第二层包含掺杂氮的氧化物。17.根据申请专利范围第11项的电晶体,其中该第二层包含氮氧化物。18.一种形成复合介电层的方法,包含步骤:在一半导体主体上热成长二氧化矽层;以及在该二氧化矽层上形成含氮的介电层,其中该含氮层的氮浓度足以停止掺杂物的渗透。19.根据申请专利范围第18项的方法,还包含对该二氧化矽层以及该含氮层做轻微的再氧化来减少张力的步骤。20.根据申请专利范围第18项的方法,其中形成该含氮层的步骤包含沈淀一掺杂氮的氧化物层的步骤。21.根据申请专利范围第18项的方法,其中形成该含氮府的步骤包含在N2O周边中热成长氧化物层的步骤。图式简单说明:第一图为说明硼渗透到通道区域的先前技艺之P-型MOSFET的横切面图;第二图为根据本发明包含一闸极电介质的P-型MOSFET的横切面图;第三图A为制造期间第二图的P-型MOSFET的横切面图;第三图B为第三图A的介电层中氮浓度相对深度的图表;第四图为根据本发明包含一介电层的电容的横切面图。
地址 美国