发明名称 一种嵌入式闸极电晶体元件的制造方法
摘要 一种嵌入式闸极电晶体元件的制造方法,毋需抗击穿(Anti-punchthough) 离子布植的繁杂程序,即可防止短通道效应及热电子效应,且因淡掺杂源/汲极区仍在闸极电极的覆盖范围内,可以改善知淡掺杂源/汲极结构(LDD)的缺陷,且适用于次微米制程,其包括下列步骤:(a) 形成一场氧化层以界定元件曲;(b) 对该基底作离子布植程序以形成淡掺杂源/汲极曲22;(c) 于该基底表面依序形成一垫氧化层、一遮蔽层、及一绝缘层;(d) 利用微影成像制程定义图案,以露出欲形形成闸极的区域;(e)藉由蚀刻程序于前述闸极欲形成之区域形成一嵌入基底之凹槽;(f) 对前述遮蔽层进行蚀刻使该凹槽之垫氧化层上方呈一倒T 型开口;(g) 于该凹槽形成一闸极氧化层,并以前述绝缘层及遮蔽层为罩幕,对该嵌入基底之凹槽作大角度之离子布植以完成通道之适当掺杂浓度;(h) 填充一导电材料于该凹槽内以构成一导电层;(i) 蚀刻去除前述绝缘层及遮蔽层,使闸极氧化层与导电层形成一即入基底之闸极电极,并以该闸极电极为罩幕,对基底进行离子布植程序而另构成一浓渗杂源/汲极;及(j) 沈积一介电质层,完成该电晶体元件之制造。
申请公布号 TW313704 申请公布日期 1997.08.21
申请号 TW084105860 申请日期 1995.06.09
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 卢火铁
分类号 H01L27/105 主分类号 H01L27/105
代理机构 代理人 詹铭文 台北巿罗斯福路二段一○○号七楼之一
主权项 1.一种嵌入式闸极电晶体元件的制造方法,其包括下列步骤:(a)形成一场氧化层以界定元件区;(b)对该基底作离子布植程序以形成淡掺杂源/汲极区;(c)于该基底表面依序形成一垫氧化层、一遮蔽层、及一绝缘层;(d)利用微影成像制程定义图案,以露出欲形成闸极的区域;(e)藉由蚀刻程序于前述闸极欲露出之区域形成一嵌入基底之凹槽;(f)对前述遮蔽层进行蚀刻使该凹槽之垫氧化层上方呈一倒T型开口;(g)于该凹槽形成一闸极氧化层,并以前述绝缘层及遮蔽层为罩幕,对该嵌入基底之凹槽作大角度之离子布植;(h)填充一导电材料于该凹槽内并回蚀刻以构成一导电层;(i)蚀刻去除前述绝缘层及遮蔽层,使闸极氧化层与导电层形成一嵌入基底之闸极电极,并以该闸极电极为罩幕,对基底进行离子布植程序而另构成一浓渗杂源/汲极;及(j)沈积一介电质层,完成该电晶体元件之制造。2.如申请专利范围第1项所述的制造方法,其中,步骤(c)之垫氧化层,系利用化学气相沈积法沈积一厚度介于50埃至300埃的二氧化矽层。3.如申请专利范围第1项所述的制造方法,其中,步骤(c)之遮蔽层,系利用化学气相沈积法沈积一厚度介于300埃至1000埃的氮化矽层。4.如申请专利范围第1项所述的制造方法,其中,步骤(c)之绝缘层,系利用化学气相沈积法沈积一厚度介于1000埃至3000埃的二氧化矽层。5.如申请专利范围第1项所述的制造方法,其中,步骤(d)系藉在前述绝缘层表面涂布光阻层,并经微影成像制程定义图案以露出欲形成闸极之区域。6.如申请专利范围第1项所述的制造方法,其中步骤(e)之蚀刻程序为,以非等向性蚀刻方式依序蚀刻前述之绝缘层、遮蔽层、及垫氧化层,并对基底进行沟槽蚀刻1000埃至3000埃。7.如申请专利范围第1项所述的制造方法,其中,步骤(f)系利用等向性蚀刻或湿蚀刻法对遮蔽层蚀刻250埃至2000埃。8.如申请专利范围第7项所述的制造方法,其中,步骤(f)之等向性蚀刻或湿蚀刻可藉热磷酸溶液浸泡5至40分钟达成。9.如申请专利范围第1项所述的制造方法,其中,步骤(h)之导电材料为复晶矽,可藉化学气相沈积法沈积2000埃至5000埃,并经回蚀刻后形成一填充该凹槽之导电层。10.如申请专利范围第1项所述的制造方法,其中,步骤(h)之导电材料为复晶矽与金属矽化物之双层结构,可藉化学气相沈积法沈积2000埃至5000埃,并经回蚀刻后形成一填充该凹槽之导电层。11.如申请专利范围第1项所述的制造方法,其中,步骤(j)之介电质层,可藉化学气相沈积法沈积一硼磷矽玻璃而成。12.如申请专利范围第1项所述的制造方法,其中在嵌入式二氧化矽层闸极电极形成时,于前述场氧化层表面亦自动形成一倒T型结构。13.一种嵌入式闸极电晶体元件的制造方法,其包括下列步骤:(a)形成一场氧化层以界定元件区;(b)于该基底表面依序形成一垫氧化层、一遮蔽层、及一绝缘层;(c)利用微影成像制程定义图案,以露出欲形成闸极的区域;(d)藉由蚀刻程序于前述闸极欲露出之区域形成一嵌入基底之凹槽;(e)对前述遮蔽层进行蚀刻使该凹槽之垫氧化层上方呈一倒T型开口;(f)以前述绝缘层及遮蔽层为罩幕,对该嵌入基底之凹槽作大角度之离子布道,然后于该凹槽形成一闸极氧化层;(g)填充一导电材料于该凹槽内并回蚀刻以构成一导电层;(h)蚀刻去除前述绝缘层及遮蔽层,使用极氧化层与导电层形成一嵌入基底之闸极电极,并以该闸极电极为罩幕,对基底进行离子布植程序以同时构成一淡渗杂源/汲极区及一浓掺杂源/汲极;(i)沈积一介电质层,完成该电晶体元件之制造。14.如申请专利范围第13项所述的制造方法,其中,步骤(b)之垫氧化层,系利用化学气相沈积法沈积一厚度介于50埃至300埃的二氧化矽层。15.如申请专利范围第13项所述的制造方法,其中,步骤(b)之遮蔽层,系利用化学气相沈积法沈积一厚度介于300埃至1000埃的氮化矽层。16.如申请专利范围第13项所述的制造方法,其中,步骤(b)之绝缘层,系利用化学气相沈积法沈积一厚度介于1000埃至3000埃的二氧化矽层。17.如申请专利范围第13项所述的制造方法,其中,步骤(c)系藉在前述绝缘层表面涂布光阻层,并经微影成像制程定义图案以露出欲形成闸极之区域。18.如申请专利范围第13项所述的制造方法,其中步骤(d)之蚀刻程序为,以非等向性蚀刻方式依序蚀刻前述之绝缘层、遮蔽层、及垫氧化层,并对基底进行沟槽蚀刻1000埃至3000埃。19.如申请专利范围第13项所述的制造方法,其中,步骤(e)系利用等向性蚀刻或湿蚀刻法对遮蔽层蚀刻250埃至2000埃。20.如申请专利范围第19项所述的制造方法,其中,步骤(e)之等向性蚀刻或湿蚀刻可藉热磷酸溶液浸泡5至40分钟达成。21.如申请专利范围第13项所述的制造方法,其中,步骤(g)之导电材料为复晶矽,可藉化学气相沈积法沈积2000埃至5000埃,并经回蚀刻后形成一填充该凹槽之导电层。22.如申请专利范围第13项所述的制造方法,其中,步骤(g)之导电材料为复晶矽与金属矽化物之双层结构,可藉化学气相沈积法沈积2000埃至5000埃,并经回蚀刻后形成一填充该凹槽之导电层。23.如申请专利范围第13项所述的制造方法,其中,步骤(i)之介电质层,可藉化学气相沈积法沈积一硼磷矽玻璃而成。24.如申请专利范围第13项所述的制 坏b导体装置, 肊珩ㄔ耵卤蛚謢
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