金氧半导体晶体管的制造方法技术

一种金氧半导体晶体管的制造方法，首先对已形成栅极及其侧壁的间隙壁的基底进行一源／漏极离子植入，在间隙壁侧边的基底内形成源／漏极区；接着在栅极与源／漏极区表面形成自行对准金属硅化层；随后去除部分间隙壁，以形成剖面大致呈三角形的一锐角间隙壁，再对基底进行倾斜角离子植入，在栅极侧边与锐角间隙壁下的基底内形成源／漏极延伸区，然后进行一热循环处理，以调整源／漏极延伸区的接合深度与掺杂轮廓。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种半导体元件的制造方法，且特别涉及一种金氧半导体晶体管(Metal Oxide Semiconductor Transistor，简称MOSTransistor)的制造方法。超大规模集成电路(Very Large Scale Integration，简称VSLI)技术，是向较大的芯片与较小的线宽来发展的。这个趋势可以使相同大小的集成电路的功能增强且降低其使用成本。对集成电路中的金氧半导体元件而言，当元件越小时信道的长度也随之缩短，因此晶体管的操作速度也将加快。但是当元件往小型化方向发展时，常会因为信道缩短而使得源/漏极的空乏层(Depletion Layer)与信道产生重叠；而且信道长度越短，其与源/漏极的空乏层产生重叠的比例就越高，如此将缩短信道的实质长度，叫做“短信道效应”(Short Channel Effect，SCE)。解决上述问题最常见的方式是形成浅掺杂漏极(Lightly Doped Drain，LDD)，但是当线宽小于0.25μm之后，由于浅掺杂漏极的深度必须持续减小，所以其电阻也越来越大，而会减慢元件的速度。为了避免上述缺点，近来提出一种使用较高剂量的源/漏极延伸区(Sourse/Drain Extension)取代浅掺杂区的方法，其制造流程图如附图说明图1A至图1B所示。图1A至图1B是公知的一种金氧半导体晶体管的制造流程示意图。请参照图1A。在一基底100上已形成一栅极102，然后对基底100进行一离子植入104，以在基底100内形成一源/漏极延伸区106，其掺杂剂量大于1015/cm2。然后，请参照图1B。在栅极102侧壁上形成一间隙壁108。再进行一源/漏极植入110，以在基底100内形成源/漏极区112。植入后的硅芯片在进行后续步骤前需要再经过一次热处理，以修复受损的晶格结构并活化掺质。然而，当进行热处理时，源/漏极延伸区106会产生侧面扩散(Lateral Diffusion)与接合深度(Junction Depth)变大等现象，而使短信道效应加重。因此本专利技术提出一种，以控制源/漏极延伸区的接合深度与掺杂轮廓，并借此抑制短信道效应，进而完成深次微米元件的工艺。本专利技术提出一种，其步骤如下首先对已形成栅极及其侧壁的间隙壁的基底进行一源/漏极离子植入，以在间隙壁侧边的基底内形成源/漏极区。接着在栅极与源/漏极区表面形成自行对准的金属硅化层(Self-Aligned Silicide，Salicide)。随后去除部分间隙壁，以形成剖面大致呈三角形的一锐角(Sharp Corner)间隙壁，再对基底进行倾斜角离子植入，以在栅极侧边与间隙壁下的基底内形成源/漏极延伸区，然后进行一热循环处理，以调整源/漏极延伸区的接合深度与掺杂轮廓。本专利技术利用锐角间隙壁减少离子植入的深度，以在栅极侧边与间隙壁下的基底内形成较浅的源/漏极延伸区，并配合后续热循环处理，以更精准地调整源/漏极延伸区的接合深度与掺杂轮廓，进而避免随元件尺寸缩小而发生的短信道效应。为使本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明请参照图2A，首先提供一基底200，其上已形成有一栅极202，且栅极202侧壁已形成有间隙壁204，此间隙壁204的材质例如是氮化硅，且其形成方法可以是先在基底200上形成一层氮化硅层，再对此氮化硅层进行一非等向性蚀刻。然后对基底200进行一源/漏极(Source/Drain，S/D)植入206，以在间隙壁204侧边的基底200内形成源/漏极区208。接着，请参照图2B，在栅极202与源/漏极区208暴露出的表面形成自行对准的金属硅化层210，其形成方法可以是先在基底200上形成一层金属层并覆盖栅极202，此金属层的材质可以是钛，然后进行一热处理步骤，以使金属层与硅材质的栅极202及源/漏极区208反应形成自行对准的金属硅化层210，再去除多余未反应的金属层。然后，请参照图2C，利用非等向性蚀刻法去除部分间隙壁204，使其成为剖面大致呈三角形，且顶端呈锐角(Sharp Corner)的间隙壁204a。最后，请参照图2D，对基底200进行一倾斜角离子植入212，以在栅极202侧边与间隙壁204a下的基底200内形成源/漏极延伸区214，再进行一热循环处理(Thermal Cycle)，以调整源/漏极延伸区的接合深度与掺杂轮廓。综上所述，本专利技术的特征在于利用锐角间隙壁减少离子植入的深度，且通过控制此倾斜角离子植入的植入条件，以在栅极侧边与间隙壁下的基底内形成较浅的源/漏极延伸区。因此，源/漏极延伸区的侧面扩散(Lateral Diffusion)现象得以减轻，且接合深度(Junction Depth)不会因热处理而变得过大，因此可达到抑制短信道效应的目的。本专利技术并可配合后续热循环处理，以更精准地调整源/漏极延伸区的接合深度与掺杂轮廓。虽然本专利技术已以一较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本专利技术，任何熟悉该项技术的人员，在不脱离本专利技术的精神和范围内，可作少许的更动与润饰，但本专利技术的保护范围应当以权利要求书所限定的为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金氧半导体晶体管的制造方法，其特征在于：包括： 提供一基底，该基底上已形成有一栅极，且该栅极侧壁已形成有一间隙壁； 在该间隙壁侧边的该基底内形成一源／漏极区； 在该栅极与该源／漏极区暴露出的表面上形成复数个自行对准的金属硅化层； 去除部分该间隙壁，使其成为一锐角间隙壁； 对该基底进行一倾斜角离子植入，以在该栅极侧边与该锐角间隙壁下的该基底内形成一源／漏极延伸区。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种金氧半导体晶体管的制造方法，其特征在于包括提供一基底，该基底上已形成有一栅极，且该栅极侧壁已形成有一间隙壁；在该间隙壁侧边的该基底内形成一源/漏极区；在该栅极与该源/漏极区暴露出的表面上形成复数个自行对准的金属硅化层；去除部分该间隙壁，使其成为一锐角间隙壁；对该基底进行一倾斜角离子植入，以在该栅极侧边与该锐角间隙壁下的该基底内形成一源/漏极延伸区。2.根据权利要求1所述的金氧半导体晶体管的制造方法，其特征在于该锐角间隙壁的剖面大致呈三角形。3.根据权利要求1所述的金氧半导体晶体管的制造方法，其特征在于在形成该源/漏极延伸区之后，还包括进行一热循环处理，以调整该源/漏极延伸区的接合深度与掺杂轮廓。4.根据权利要求1所述的金氧半导体晶体管的制造方法，其特征在于该间隙壁的材质包括氮化硅。5.根据权利要求1所述的金氧半导体晶体管的制造方法，其特征在于形成该些自行对准的金属硅化层的步骤包括在该基底上形成一金属层并覆盖该栅极；进行一热处理步骤，使该金属层与该栅极及该源/漏极区反应形成该些自行对准的金属硅化层；去除剩余未反应的该金属层...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖汉昭，林宏穗，卢道政，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]