发明名称 利用埋窗技术形成超短通道场效电晶体的方法
摘要 一种利用埋窗技术形成超短通道场效电晶体的方法,在半导体基板上搀杂杂质,然后形成场氧化层、非晶矽层和垫氧化层,接着去除一部份垫氧化层,定义出闸极区域,再形成阻止区用以减少主动区之间的漏电流,形成以氮化矽为材料的侧壁,成长闸氧化层后,形成闸极结构,进行离子布植制作场效电晶体的主动区,最后进行自我对准矽化金属反应,在主动区与场氧化层的表面形成阻值较低的矽化金属层,作为场效电晶体的埋藏接触。
申请公布号 TW332330 申请公布日期 1998.05.21
申请号 TW086106704 申请日期 1997.05.20
申请人 力晶半导体股份有限公司 发明人 吴协霖
分类号 H01L21/768 主分类号 H01L21/768
代理机构 代理人 陈惠蓉 台北巿松德路一七一号二楼
主权项 1.一种利用埋窗技术形成超短通道场效电晶体的方法,系包括下列步骤:a.在一半导体基板形成一场氧化层,作为金氧半场效电晶体的绝缘层;b.形成第一非晶矽层和垫氧化层,覆盖在该半导体基板和该场氧化层之上;c.利用微影和蚀刻技术,去除一部份该垫氧化层,定义出该金氧半场效电晶体的闸极区域;d.进行第一离子布植,在闸极区域之下的半导体基板形成阻止区,以减少金氧半场效电晶体之主动区的漏电流;e.在该闸极区域的该垫氧化层的两侧,形成以氮化矽为材料的侧壁;f.进行热氧化制程,该闸极区域的该第一非晶矽层氧化成厚闸氧化层;g.利用蚀刻方法去除该厚闸氧化层,再成长一薄闸氧化层;h.沉积一第二非晶矽层覆盖在表面,并回填至该闸极区域,然后进行回蚀刻处理,去除一部份该第二非晶矽层,形成闸极结构;i.去除该垫氧化层,进行第二离子布植形成该金氧半场效电晶体的源极、汲极和闸极;最后j.mbox进行自我对准矽化金属反应(Salicdation),在源极、汲极和闸极的表面形成阻値较低的矽化金属层(salicide)。2.如申请专利范围第1项所述利用埋窗技术形成超短通道场效电晶体的方法,制作N通道金氧半场效电晶体所选用的半导体基板为P型半导体基板。3.如申请专利范围第1项所述利用埋窗技术形成超短通道场效电晶体的方法,制作P通道金氧半场效电晶体所选用的半导体基板为N型半导体基板。4.如申请专利范围第1项所述利用埋窗技术形成超短通道场效电晶体的方法,于步骤b中,该第一非晶矽层的厚度系介于100到1000埃之间。5.如申请专利范围第1项所述利用埋窗技术形成超短通道场效电晶体的方法,于步骤b中,该垫氧化层的厚度系介于1000到5000埃之间。6.如申请专利范围第1项所述利用埋窗技术形成超短通道场效电晶体的方法,于d步骤中,若制作N通道金氧半场效电晶体,则进行的第一离子布植制程,所用的杂质为硼离子。7.如申请专利范围第1项所述利用埋窗技术形成超短通道场效电晶体的方法,于d步骤中,若制作P通道金氧半场效电晶体,则进行的第一离子布植制程,所用的杂质为砷离子。8.如申请专利范围第1项所述利用埋窗技术形成超短通道场效电晶体的方法,于d步骤中,所进行的第一离子布植制程,布植的能量强度系介于40到100KeV之间,离子布植剂量介于1E12到1E14原子/平方公分之间。9.如申请专利范围第1项所述利用埋窗技术形成超短通道场效电晶体的方法,于步骤e中,以氮化矽为材料的该侧壁,所沉积的氮化矽厚度介于100至1000埃之间。10.如申请专利范围第1项所述利用埋窗技术形成超短通道场效电晶体的方法,于g步骤中,该薄闸氧化层的厚度系介于15到100埃之间。11.如申请专利范围第1项所述利用埋窗技术形成超短通道场效电晶体的方法,在步骤i中,第二离子布植所用的杂质系为磷离子,而该短通道金氧半场效电晶体为N通道场效电晶体。12.如申请专利范围第1项所述利用埋窗技术形成超短通道场效电晶体的方法,在步骤i中,第二离子布植所用的杂质系为硼离子,而该短通道金氧半场效电晶体为P通道场效电晶体。13.如申请专利范围第1项所述利用埋窗技术形成超短通道场效电晶体的方法,于步骤i中,形成该源极、该汲极和该闸极的离子布植,离子布植剂量系介于1E15到5E16原子/平方公分之间。14.如申请专利范围第1项所述利用埋窗技术形成超短通道场效电晶体的方法,于步骤j中,进行自我对准矽化金属反应(Salicdation),其制程系包括下列步骤:j1.沉积一层金属层在元件的表面;j2.进行两阶段的快速加热处理,覆盖在该第一复晶矽、该闸极与该场氧化层表面的金属层,会与矽原子反应形成矽化金属层;j3.进行湿蚀刻处理,将未与矽原子反应的该金属层材料去除,仅在场效电晶体的主动区与该场氧化层的表面,留下该矽化金属层,作为积体电路的金属接触之用。15.如申请专利范围第14项所述利用埋窗技术形成超短通道场效电晶体的方法,于步骤j2中,第一快速加热处理的温度系介于500到600℃之间。16.如申请专利范围第14项所述利用埋窗技术形成超短通道场效电晶体的方法,于步骤j2中,第二快速加热处理的温度系介于750到900℃之间。图示简单说明:第一图系显示在一半导体基板之上形成场氧化层、非晶矽层和垫氧化层的制程剖面示意图;第二图系显示去除部份垫氧化层定义闸极区域,然后在半导体基板之上形成阻止区的制程剖面示意图,用以降低金氧半场效电晶体之主动区的漏电流;第三图系显示在闸极区域之氧化层的两侧形成侧壁的制程剖面示意图;第四图系显示利用热氧化制程,在闸极区域的半导体基板之上形成一厚闸氧化层的制程剖面示意图;第五图系显示去除厚闸氧化层,形成薄闸氧化层的制程剖面示意图;第六与七图系显示在表面沉积一非晶矽层回填闸极区域的制程剖面示意图,该非晶矽层是作为金氧半场效电晶体的闸极;第八图系显示利用离子布植在半导体基板与非晶矽层之上形成金氧半场效电晶体的主动区的制程剖面示意图;第九图系显示利用自我对准矽化金属反应,在主动区表面形成阻値较低之金属接触的制程剖面示意图。
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