TW389947B - Directionally deposited silicide on transistor electrodes and method for same - Google Patents

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Sheng Teng Hsu
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五、發明説明(1 ) 發明背景及概述 本發明係有關於半導體技術,尤其是在如MOS電晶禮 之主動半導體元件中的矽化電極的形成。 在半導體工業中所進行研究的一重要目的是在縮小使用 在積體電路中的元件之尺寸。諸如金屬氧化物半導體 (MOS )電晶體的平面電晶體特別適合應用在高密度積體電 路。當MOS電晶體和其他主動元件的尺寸減小時,源極/ 汲極/閘極的尺寸,及每一元件的通道區域會相對地減 小 〇 習用具短通道長度的較小平面電晶體設計,使它必需提 供非常淺的源極/汲極之接合區域。淺接合應避免植入之 摻雜劑橫向擴散至通道,因為此擴散會產生漏電流及不良 的崩溃效應。舉例來說,低於1000埃(人)厚而最好低於 500埃厚度之淺源極/汲極接合區域,在獲致短通道元件 之令人滿意的性能上,是有必要的。 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 (請先《讀背面之注$項再填寫本頁) 當淺接合電極使用在電晶體時,它便更難以提供至元件 的源極/汲極區域之可信賴及低的電阻連接。金屬矽化物 接點是一典型之執行接至源極/汲極/閘極的機構。在如此 之接點中,導電金屬係沉積在矽電極上並經退火,在電極 的表面上形成一金屬一矽化合物。稱之為矽化物的化合物 係電氣及物理接合至電極,並具有一實質上低於其下所形 成之摻雜梦的薄層電阻。在小元件中梦化物接點的一個重 要優點是只有在沉積的金屬接觸麥的部位,矽化物才會形 成。藉由一選擇性蝕刻,金屬易於從非矽化區域移除β如 本紙張尺度適用中國國家揉率(CMS ) Α4規格(210Χ297公釐) 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印裝 A7 _B7_ 五、發明説明(2 ) 此,矽化物區域只會在電極表面上自動校準。此自我校準 矽化物的製程通常稱之為"Salicide"製程。 在淺接合源極和汲極區域上實施Salicide製程時,所出現 的困難是它會消耗一部分的表面矽。在退火步驟中,當沉 積金屬與下方之矽起反應時,會由一化學反應形成金屬矽 化物。具非常薄接合深度的電極只有較少的矽可供犧牲形 成矽化物,且只能允許形成一非常薄的矽化物層。但是薄 的矽化物層被認為是熱不安定且具有一不令人滿意的高薄 層電阻。 一種用以增加矽化物接點厚度的先前技藝技術,是在經 換雜之源極與波極區域的表面上沉積額外的妙。在隆起之 源極和汲極的額外矽然後可使用在與沉積的金屬起反應, 以形成較厚的矽化物層。此方式有缺點,因為额外的矽沉 積會產生攙雜物的額外擴散及其他效應,而降低元件的效 率β 如果有一種改良的矽化物製程可在一 MOS元件的淺接 合電極中提供低薄層電阻矽化物層時,這是會有助益的。 在一淺接合矽電極上形成矽化物層時,如果能藉著從一 源而非電極本身提供所需的大部份矽來降低表面矽的消 耗,也將是有利的。 如果碎化物所需的矽可以電晶體的電極上沉積形成之矽 化物層供給,而實質上能消除任何電極表面上的矽消耗的 話’將會有所助益》 — 因此,本發Β月提供一種在M〇s電晶體的製造過程中, -5- 本紙&度^"^國家揉準(CNS >八4驗(21〇謂公釐) ' -------------C------1Τ------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印袈 A7 B7 五、發明説明(3 ) 會形成覆蓋不同矽化物厚度的積體電路(1C)結構》積體 電路結構包括在形成電晶體的主動區中包含絕緣材料的一 基底。積體電路也包括在基底上的源極和汲極。源極和汲 極是由植入攙雜物並經擴散的矽所形成,而源極和汲極是 由一梦通道區域所分離。積體電路也包括一閘極,其包含 在通道區域上之中心設置之閘絕緣層、在閘絕緣層上的閘 極、及在閘絕緣層上的閘絕緣邊壁,該邊壁通常圍繞在閘 極附近。閘絕緣層係使源極和汲極與閘極相互隔絕。最 後’積體電路包括來自準直路徑之矽化物沉積所形成的一 金屬矽化物,此路徑通常係垂直於源極、汲極、及閘極延 伸,並平行於閘邊壁。矽化物層在電極上有一矽化物的第 一厚度’及較小在閘邊壁上之第二厚度.在後續的處理步 驟中’大於第二厚度而小於第一厚度的一矽化物層預定厚 度之各向同性移除會導致覆蓋源極、汲極、及閘極的一秒 化物第三厚度,以改良電極的傳導性。 在較佳具體實施例中’積體電路結構是一完整的M0S 電晶體,額外地包括一具有近乎覆蓋源極、汲極、及閘極 之第二厚度的第一金屬二矽化物層^第一金屬二矽化物層 是從一矽化物層的第一厚度各向同性地蝕刻一預定厚度而 形成,而形成的第一厚度係在通常垂直於電極的一準直路 徑中沉積金屬矽化物的結果。電晶體也包括一中間的金屬 矽化物層,其具有在閘絕緣邊壁上的一第二厚度,而在_ 準直路徑上的矽化物沉積所形成^第二厚度通常平行於閉 邊壁絕緣層。中間層是從第二厚度做各向同性地蚀刻預定 I— QIT------ο, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(4 ) 的厚度所移除,該預定厚度係大於第二厚度而小於第一厚 度。準直沉積和各向同性蝕刻使得源極、汲極、及閘極能 作選擇性梦化物處理。 在一具體實施例中,一突出結構是在閘極上。該突出結 構延伸超過閘極,在當矽化物沉積在通常垂直於突出結構 而平行於閘邊壁的準直路徑時,可遮蔽閘邊壁免於矽化物 沉積。突出結構的附加使矽化物沉積在積體電路的區域上 時更有選擇性。 基底包括通常圍繞積體電路結構或電晶體的一絕緣材料 的場區域。金屬矽化物的第三厚度是在場區域及電極上。 隨後的製程步驟,屏罩電晶體的電極,並蝕刻積體電路來 移除任何在場區上域所遺留的矽化物,將只殘留覆蓋矽化 物的屏罩區域。 較佳的是’場區域包括一在場區域上的多晶矽化物傳導 線’以將積體電路結構的一電極連接至另一積體電路的區 域。傳導線包括在場區域上的一層多晶矽,及在多晶矽傳 導線層上的一層矽化物〆一矽化物層會殘留在傳導線多晶 石夕層上’即使在隨後製程步驟中積體電路被蝕刻以從場區 域蚀刻移除矽化物之後,使得包含傳導線、以及源極、汲 極、與閘極的積體電路的傳導區域上覆有一層矽化物,以 改良傳導性。 在一積雜電路上的一絕緣材料基底上形成一 MOS電晶 體的方法所包括的步驟:a)在基·I上形成矽的源極和汲 極’在源極和汲極之間形成具有絕緣邊壁之一閘極,及在 -7- 本紙張尺度適用中國时標丰(CNS) Α4· (21GX297公羡) ------------Q-------1T------Q, (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁)
經濟部中央橾準局負工消费合作社印装 閘極下方形成絕緣材料,藉以使源極和汲極與閘極間電隔 絕,b )以準直路控沉積金屬梦化物,而路徑通常垂直於 源極、汲極、及閘極延伸,且平行於閘邊壁,矽化物可選 擇性地施於電晶體上形成—矽化物層,其在電極上具有第 一厚度,及在閘邊壁絕緣材料上之小於第_厚度之第二厚 度’及c)將在步驟b)所沉積的矽化物層予以各向同性地 蝕刻一預定厚度,其大於第二厚度但小於第一厚度,以移 除在閘邊壁絕緣材料上的碎化物層,並殘留覆有具第三厚 度的矽化物層之電極,藉以使電極表面上選擇性構成的矽 化物増加其電極傳導性人 圖式之簡單說明 圖1至4係顯示在電晶體電極上形成覆蓋之矽化物的步 驟(先前技藝)。 圖5和6係顯示在M0S電晶體的製造過程中形成一覆蓋 不同厚度矽化嫩之積體電路結構的步驟。 圖7至9係顯示利用一閘突出結構來形成覆蓋矽化物之 電極的步驟。 圖10至12係顯示在隨後積體電路製程中保護在圖6中 所t蓋矽化物電極使其免於蝕刻的步驟。 圖丨3係顯示在圖1〇中沿著具有參考標示符號c_c i平面 所定義之一元件的截面圖。 圖1 4 a和1 4 b係顯示在兩蝕刻製程之後在周! 3中的傳 導’'泉,该蚀刻係用以從場區域移療不必要的梦化物。 圖15係顯示在圖1〇中的積體電路結 、m〇s電晶 I— G! (請先《讀背面之注f項再填寫本頁)
*1T a -8 -
經濟部中央標準局負工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(6 ) 體’其場區域包括一在場區域上的多晶矽化物傳導線,以 將積雜電路結構的一電極連接到積體電路的另一區域。 圖1 6 a和1 6 b係顯示以蝕刻法處理,以從場區域移除 不必要的矽化物後之圖1 5傳導線。 圖17係顯示具有多晶矽化物閘極的一積禮電路結構、 或MOS電晶體。 圖18係顯示在積體電路上的—絕緣材料基底上形成一 MOS電晶體的方法中之步驟。 較佳具體實施例之詳細說明 圖1至4係顯示在電晶體電極形成覆蓋矽化物的步驟(先 前技藝)。圖1是一典型MOS電晶體10的整體概觀。電晶 體10包括一閘極12、一源極14、及沒極16。源極14和 沒極16的位置是任意的,而且是可改變,源極Μ和汲極 16可置入在圖丨中所顯示的相反位置上。閘極Η係接於 在點20中斷的一傳導線18。舉例來說,傳導線is是連 接至一驅動器電晶體(在圖中並未標示出)的輸出,或連接 至一外部介面》另一連接線22是將閘12連接至一連接整 24。連接塾24將閘12連接到在積體電路(在圖中並未標 示出)的其他基底上的電路。 圖2是一在圖1中沿著參考標示符號Α_Αι的平面所顯示 之電晶體10的橫截面圖。源極14和波極16是由一通道 區域26所隔開,其通常設在源極14和汲極16之間,及在 閘極12下方。源極14、汲極16 T及通道區域26典型是 由一共通的矽晶片所形成。就如在此項技藝中所知的,源 -9 - 本紙張尺度適用中國國家樣準(CNS ) Α4規格(210X297公着) II------------QI, (請先Μ讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 訂 Q.. A7 B7 經濟部中央樣隼局貝工消费合作社印裝 五、發明説明(7 極和级極16的特性是經由植入攙雜物所形成。在源極 Η、沒極16、及通道區域26之間的隔離是以虛線表示、 閘12在閘極12的兩邊有一絕緣問邊壁及在問極u下 方的-閘絕緣層3G。迻壁28和絕緣層3G從源極14和沒 極1 6將閘極1 2作電氣絕緣, 圖3係顯示覆蓋一金屬層32的圖2電晶體1〇。金屬層 32在閘極12、源極14 '汲極16、邊壁28、及通常園繞 電晶體10四周區域上,具有一實質相同的厚度。金屬層 3 2係沉積在電晶體丨〇上,用以在源極14、汲極、及 閘極12上形成一矽化物表面。 圖4係顯示在矽表面上形成二矽化物之後的圖3電晶體 10 。舉例來說,金屬層32的钴(c〇)會在可形成二矽化 物的溫度之下與電極12、14、及16的矽起反應,以形成 二矽化物》二矽化物表面由於它所增加的傳導性,是必要 的。即是,跨於二秒化物表面上的電阻是小於跨於一單晶 石夕、或多晶矽、電極表面上的電阻。二矽化物表面會減少 積體電路連接至電極12、14、及16,諸如傳導線及導孔 的阻抗’並允許積體電路元件能以較高的速度操作。 圖4係顯示覆蓋閘極1 2的二矽化物表面3 4、覆蓋源極 14的二矽化物表面36、及覆蓋汲極16的二矽化物表面 38。形成二矽化物表面34、36 '及38方法的一問題是 在電極12 ' 14、及1 6裡的矽部分必須使用在製程上。即 是’電極12、14、及1 6的表*^會在形成二矽化物層 34、36、及38中消耗。當在電極12、14、及16的碎厚 10- 本紙乐尺度適用中國國家橾準(CNS > A4規格(21〇Χ297公釐) I-r Q —— (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 9. 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印袈 A7 B7 五、發明説明(8 ) 度開始接近大約500人時,矽的安定性會是—主要的問 題。相當薄的源極1 4和汲極1 6是為人所期望,以縮減 通道區域26的大小及整個電晶體10的大小,因此,& 薄的電極上自我校準矽化製程之實用性受到限制。本發明 是用來在矽電極上形成二矽化物層,而不會消耗電極裡的 矽,所以矽化物能應用到即使是相當薄的電極上。 圖5和6係顯示在MOS電晶體的製造過程中,覆蓋不同 矽化物厚度而形成一積體電路結構的步驟。另外,圖5和 6又顯示一完整的MOS電晶體的矽化作用.在此所用的 MOS電晶體是最典槊的一積體電路結構形式。因此,用 語"積體電路結構",在製造程序中通常係指M〇S電晶 體。圖5係顯示積體電路結構40的橫截面圖,類似於在 圖2中先前技藝晶體1〇的橫截面圖。積體電路結構4〇 包括一基底42 ,其包含在一形成有電晶體之主動區域的 絕緣材料。基底4 2典型上係氧化物,如矽氧化物。積趙 電路結構40也包括在基底42上的源極44和汲極46。 源極44和汲極46是由植入有攙雜物的矽所形成,換雜 物係在矽中擴散而形成η型或p型半導體材料。源極44 和汲極46是由一矽通道區域48所分隔,且典型上是從 一共通的碎晶片所形成。源極44、沒極46、及通道區域 48之間的邊界如在圖5中大致由虚線區分。積體電路結 構40也包括一閘極,其包含一在通道區域48上偏中央 设置的閘絕緣層5 0、一在閘絕緣*廣50上的閘極52、及 在閘絕緣層5 0上的通常圍繞在閘極5 2的之周圍的閘絕 -11 - 本紙乐尺度適用中國國家揉準(CNS )八4规格(210Χ297公釐) —' --- — q-------Q! (請先閲讀背面之注#^項再填寫本頁) .丁 9. 經濟部中央樣準局負工消费合作社印掣 A7 B7 五、發明説明(9 ) 緣邊壁5 4,閘極的絕緣是使閘極與源極4 4和汲極4 6隔 絕。 如在囷5中所顯示的積體電路結構40是從SIMOX晶圓 所形成。SIMOX 是"Separation by IMplanted Oxygen"的縮 窝’並提供源極44和沒極46的一具有適當薄之厚度的 單晶矽層。積體電路結構40的製程包括隔離一主動區 域’其中元件是藉由移除在基底42上形成電極44和46 的矽層部分而形成。一閘藉由適當的建立一閘極52和絕 緣層50和54的光微影及触刻步鄉而在主動區域上的中 央形成。就本發明的目的而言,源極和汲極的區域44和 46的設計是任意的而且可互換。換句話說,區域46可指 定為源極區域’而區域44可指定為汲極區域,或是反之 亦然。 積體電路結構40也包括從準直路徑的碎化物沉積所形 成的一金屬矽化物層5 6 ,此路徑通常係垂直於源極 44 、汲極46 '及閘極52作延伸,且平行於閘邊壁 54。準直路徑的方向是由一連串帶有參考符號58之箭號 所指示。矽化物層56在電極44、46、及52上有—矽 化物的第一厚度6 0 ,且在閘邊壁5 4上有第二而較小的 厚度62 。第一厚度60和第二厚度62係由自矽化物層 5 6所延伸的虛線所標示。在隨後的處理步驟中,大於第 二厚度62而小於第一厚度60的一預定矽化物層56厚度 的各向同性移除會造成覆蓋該源極·44 、汲極46 、及閉 極52的第三矽化物厚度64 (在圖中並未標示出),以改良 本纸悵尺度適用中國國家樣準(CNS )八4規格 II------b------T-----9 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -12- 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(1〇 ) 電極的傳導性。 準直或方向性的沉積在此係定義為一物理沉積,其會自 源以實質直線的方式來沉積材料,並經由一準直化而垂直 於一標的的表面。達成此矽化物沉積的最普遍的方法是藉 著從個別的金屬和梦源使用e_光束蒸發的真空蒸發處理 方式《另一方式是,相同的結果可從雷射蒸發、閃蒸、或 光束濺射的處理方式而獲得。在另一方式中,準直是藉由 一足夠大的距離來分隔源和標的而達成的,使得到達的材 料實質會垂直於標的之表面。大體上,更均勻的方向性沉 積可在低壓環境中獲得。因此,低壓離予光束濺射會提供 比直流電(D C )、射頻(R F )、或磁控管濺射更佳的準直沉 積。 ’ 圖6係顯示圖5的積體電路結構4〇,其矽化物層56在 電極44、46、及52上具有第三厚度64 ^在一矽化物層 56的各向同性蝕刻之後,覆蓋源極44、汲極46、和閘 極52 ,及通常圍繞積體電路結構4〇四周的區域之矽化 物層56的厚度實質上是相同的。如圖5所示,在邊壁54 上的第二厚度6 2是藉由各向同性蝕刻法而移除。 在較佳具體實施例中,積體電路結構40是一額外包 含第一金屬二矽化物層(在圖中並未標示出)的一完整 MOS電晶體,其在源極44、汲極46、閘極52上具有第 三厚度64 。第一的二矽化物層藉由從矽化物層56第一 厚度60而做各向同性蝕刻一預定厚度而形成。如在上圖 5中第一厚度60的形成,係由來於在通常垂直於電極 13 II-------Q------.玎------ο. (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙张尺度逋用Φ团困宏提A,〜\ me认/________ -T- - I - 釐 公 7 9 2 五、發明説明(《η ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 44、46、及52之準直路徑58上沉積金屬矽化物。圖6 中,第一金屬二矽化物層是退火製程後的矽化物層56。 完整的電晶體也包括中間金屬矽化物層56 ,其具有覆 蓋在圖5中的閘邊壁絕緣層54上的第二厚度62。如圖5 所示,第二厚度62是從通常從平行於閘邊壁54的準直 路徑58中沉積矽化物而形成。中間層56是從第二厚度 做各向同性蚀刻預定的厚度而移除,其預定的厚度是 大於第二厚度62 ,但小於第一厚度6〇 ,如圖6所示。 準直沉積和各向同性蝕刻法允許源極4 4 、汲極* 6 、閘 極5 2的選擇性矽化作用。 在一具禮實施例中,MOS電晶體40是在一SIMOX晶圓 上形成’該晶圓包含一層氧化物薄膜,及在氧化物薄膜上 的—層單晶矽薄膜。源極44和汲極‘46是從單晶矽薄膜 層而形成’且基底42是從氧化物層而形成,藉以提昇元 件的隔絕、減少寄生電容、及減少漏洩電流。 請再新參考圖5 ,積體電路結構40具有第一矽化物厚 度60,通常是介於100和500入之間的範圍,而第二矽化 物厚度62通常是介於20和100入之間的範圍。請參考圖 6 ’第三矽化物厚度6 4通常是介於8 0和400 Λ之間的範 圍。 圖7至9係顯示使用一閘突出結構而形成以矽化物覆蓋 之電極的步驟《圖7係顯示在閘極52上有一突出結構72 的積體電路結構4 0 。當矽化物沉積在通常垂直於突出結 構72和平行於閘邊壁54的一準直路徑上時,突出結構 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2lOX297公釐) (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) ic. ,V5 ο— 經濟部中央橾準局—工消费合作社印製 A 7 -- -- B7 五、發明説明(12 ) 72從閘極5 12延伸越過閘極52而保護閘邊壁M免於矽 化物沉積。如圖5所示,準直路徑的方向是以帶有參考符 號58的箭號所顯示。突出結構72的増加使沉積在源極 44和汲極46上的矽化物之沉積更有選擇性。即是,雖然 矽化物層56的第一厚度6〇實質上保持與在圖5中相同 的第-厚度60,在圖7中的第二厚度62因突出結構72 的使用而減小。在使用突出結構72之狀況下,第二厚度 62通常是介於〇和5〇人之間的範圍。由於第二厚度62 已減少,且預定厚度之各向同性蝕刻也減少並經簡化,其 會隨 < 使第三的厚度64較大以改良熱穩定度及在電極 44、46、及52上的矽化物層56的薄層電阻。 圖8係顯示圖7在各向同性地蚀刻除一矽化物層5 6之 預定厚度後的積體電路結構40 »突出結構72延伸超過 閘極52的距離是以虛線表示並有參考標示符號74 。突 出結構72延伸超過閘極52的距離74通常是在2〇〇和 1000入的範圍之間。 圖9係顯示一多晶矽化物閘極突出結構。閘極5 2包括 在閘絕緣層5 0上的一多晶梦7 6層。突出結構7 2是在多 晶矽層上的一矽化物層7 6 ,藉以更增加閘極5 2的傳導 性。一較厚的矽化物層會降低表面電阻通常為真。 形成突出結構7 2的一方法現說明如下。舉例來說,在 閘氧化的步驟形成絕緣層5 0及沉積多晶矽層7 6之後, 係以LPCVD(低壓化學汽相沉積式沉積法來沉積矽化 僞。在製程的此時點,矽化物層72會疊置在多晶矽層76 -15- 本紙張尺度適用中國國家梂率(CNS ) Α4规格(210X297公釐) J-------Q------1Τ------Q, (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 上。製程的下-步驟是要運用—光軍,錢各向異性地將 間極堆疊物㈣至最後。在㈣的過㈣,係減敍刻條 件’使得多晶矽層76有略為傾向侧向蝕刻。舉例來說, 這可藉由增加包括i SF6 5戈NF3之含氟氣體的流量而達 成。另—可行的方式是,將環境中的壓力予以增加而降低 蝕刻的各向異性,或降低底部電極的偏壓。最後,所蝕刻 成的堆疊結構會受到氧化而形成邊壁54 ,並使突出結構 72在邊緣上更顯著地延伸,且越過多晶矽層76。在突出 結構72邊緣處理步驟之後所餘留的氧化物也增入距離 7 4 ,使得突出結構7 2延伸超過閘極5 2。邊壁氧化物$ 4 也可由一額外的氧化物沉積而形成,如電漿促進的化學汽 相沉積及間隔具止蝕術。 圖1 〇至1 2係顯示在隨後的積體電路製程的蝕刻中保護 圖6覆蓋矽化物之電極的步驟。圖1〇係顯示在圖5和6 中所敘述的積體電路40上視圖。在源極44、汲極46、 及閘極52下方是基底42 ,其包括一絕緣材料的場區域 經濟部中央樣隼局貝工消费合作杜印製 8〇 ’通常圍繞積體電路結構40的四周。圖11係顯示在 固10中由具參考標示符號b_b 1之平面切成的一積體電路 構4 0截面圖。請再參考圖6 ,金屬矽化物5 6的第三厚 度64是在場區域go、及電極44、46、及52上。在隨 後的製程步驟中’ 一罩幕8 2係施於電極44、46、及5 2 上予以覆蓋。 圖1 1係顯示在電極44 ' 46、友-5 2上的罩幕8 2。在圖 丨0中’罩慕82是覆蓋陰影線的積體電路結構40的區 -16- 本紙張尺度適财關家縣(CNS ) A4規格 (210X297公釐) A7B7 五 、發明説明(14 ) 域。移除在場區域80上之任何剩餘矽化物56的積體電 路結構4 0之蝕刻,只會殘留以矽化物屏罩的區域。在電 極上44、46、及52上的矽化物層56構造是有用於增加 這些電極的傳導性,然而,矽化物層50在場區域80上 的區域中並不必要。場區域8〇是要自其它的積體電路結 構和在積體電路中的電晶體,將積體電路結構4〇電絕 緣°在場區域8 0上的金屬矽化物層5 6必須要移除,以 防止不必要的短路,或在各種不同的積體電路結構之間的 傳導路徑。 圖12係顧示圖丨丨積體電路構造4〇在經由蝕刻處理而 從場區域8〇移除矽化物層56,且罩幕82已從積體電路 結構4 0移除之後的狀態。矽化物層5 6會殘留在電極 44、46、及52上。當積體電路結構4〇是一 M〇s電晶體 時’二硬化物中間層(在圖中並未標示出)大致具有在圖6 場區域80上的第三厚度64 。中間的二矽化物層是藉由 從石夕化物層5 6的第一厚度6 〇做各向同性蝕刻一預定的 厚度所形成的。第一厚度60的形成是在一準直路徑上沉 積金屬矽化物’通常係垂直於場區域8 〇作沉積之結果。 隨後之屏罩電晶體電極44 ' 46、及5 2 (圖1 0和1丨),及 触刻電晶體4 0用以移除在場區域8 〇上殘留之矽化物5 6 的步驟只會留置如圖12所示之覆蓋矽化物的屏罩區域。 請再參考圖10,一傳導線84係連接至閘極52及—傳 毕塾86 。在此方式中’積體電路-結構4 〇的—電極係介 由傳導塾86和傳導線84而連接至在積體電路中之另— -17- II-------QITQ1 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁〕 經濟部中央標準局貝工消费合作社印袈
經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 B7___ 五、發明説明(15) 區域。在下面所提出的範例中,傳導線8 4係連接至閘極 5 2 。另一方式是,傳導線8 4係連接至源極4 4或汲極 4 6 . 囷13係顯示在圖1〇中由沿著具參考標示符號C-C!的平 面所切成的元件橫截面圖。一邊壁90通常圍繞著傳導線 84並電隔離傳導線84 。矽化物層56覆蓋著場區域 80 ’及傳導線84。最初,由於通常垂直於上述已定義表 面的準直沉積而使秒化物層56有第一厚度60 ,及沿著 邊壁90之第二厚度,準直沉積通常係平行於邊壁9〇。 圖14和14b係顯示圖13在兩蝕刻處理從場區域80移 除不必要的矽化物之後的傳導線8 4 。首先,在圖1 4 a 中’一各向同性蝕刻法係經執行而在場區域8 〇和傳導線 84上形成矽化物層56的第三厚度64,並移除在傳導線 邊壁90上的第二厚度62。其次,在圖丨41)中,在將罩 幕8 2施於電極44、μ '及5 2 (參考圖i i )之後,一蝕刻 法係被執行而移除在場區域8 〇上的所殘留的矽化物層 56。在此第二的處理步驟中,f傳導線84上的矽化物層 56^也會被移除。因此,傳導線會實質保持與矽化物製 程前相同的狀態。即是,雖然上述的矽化作用的製程會增 加積體電路結構4 0的傳導性,但是連接傳導線8 4的傳 導性仍未改進。若要矯正此傳導線的問題,本發明介紹使 用如下所示的一多晶矽化物傳導線。 圖丨5係顯示圖10的積體電路結構4〇 ,其場區域8〇 包括在場區域8〇上的一多晶石夕化物傳導線Μ,以便將 • 18- I紙伕尺度適用中國國家梂準(CNS ) A4^^7T〇x297公着·----- II-------G------ir------〇- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 A7 __________B7_____ 五、發明説明(16 ) 積雜電路結構40的一電極連接至在積體電路中的另一區 域。傳導線92包括在場區域8〇上的一多晶矽94層,及 在多晶矽傳導線層94上的一矽化物96層。圖15也顯示 覆蓋具有第一厚度60和第二厚度62之矽化物層50的傳 導線92及場區域8〇,其係由在上述圖13中的準直沉積 万法形成。矽化物層96會殘留在傳導線多晶矽層94 上’甚至在隨後的製程步驟中,蚀刻積體電路而從場區域 8〇移除矽化物之後,使得包含傳導線92,及源極44、 沒極46 、閘極52的積體電路傳導區域覆蓋著一層矽化 物,以增加其傳導性。 圖16a和i6b係顯示圖15中從場區域8〇蝕刻除去不 必要的矽化物的傳導線9 2 。矽化物層5 6是以兩分別的 蚀刻處理而從傳導線92和場區域80移除。首先,在碎 化物的一準直沉積和各向同性蝕刻之後,在圖1 6 a中的 石夕化物層56的第三厚度64會在矽化物層96和場區域 80上形成◎其次,在圖i6b中,一蚀刻步驟會被執行而 移除第三厚度64。 當積體電路結構40係在一處理步驟中供完成MOS電晶 體時’一中間的二矽化物層(在圖中並未標示出)會在圖 16a内的傳導線92上。中間的二矽化物層是由退火處理 矽化物的第三厚度64而形成。然而,如圖16b所示,_ 石夕化物層9 6殘留在傳導線多晶梦層9 4上,即使是在電 晶體4 0經蝕刻以從場區域8 0嗦—去矽化物5 6之後,如 此,包含傳導線92,及源極44、汲極46、和閘極52 -19- 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4规格(210X297公釐) ' ~~ ! Q1T------0— (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁} A7 _____B7_ 五、發明説明(17 ) 的電晶體40傳導區域覆蓋一矽化物層56 ,以増加傳導 性。即是,多晶矽化物傳導線9 2保有它最初的矽化物9 6 層。自傳導性多晶矽化物線9 2之選擇性移除矽化物,可 利用不同的矽化物材料,及調整蝕刻化學,以增加蝕刻選 擇性而獲得促進。 圖1 7係顯示具多晶矽化物閘極5 2的積體電路結構 40 ^多晶矽化物電極52包括在閘絕緣層5〇上的一多晶 妙98層,及在多晶矽層98上的一矽化物1〇〇層。典型 上’當秒化物層56從圍繞場區域8〇四周移除時,因電 極4 4、4 6及5 2被屏罩(圖1 〇 ),故多晶矽化物閘極5 2 並不需要。然而,多晶矽化物閘極5 2因矽化物較厚層確 實具有較低之電阻之故,可具有進一步提高傳導特性。 圖18係顯示在積體電路的一絕緣材料基底上形成一 MOS電晶體的方法步驟。步驟12〇在一積體電路上提供— 絕緣材料的基底。步驟122在基底上形成矽的源極和汲 極,在源極和汲極之間使用絕緣邊壁而形成一閘極,及在 Μ極下方形成絕緣材料,藉以從源極和汲極隔離閘極。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 {請先閲讀背面之注意事項再填ΜΤ本頁) 步驟1 2 4係以一準直路徑沉積金屬矽化物,而此路徑通 常係延伸垂直於源極、汲極、及閘極,並平行於閘邊壁。 矽化物係選擇性地施覆在電晶體上,以形成在電極上具有 名一厚度,及在閘邊壁絕緣材料上方具有小於第一厚度的 第二厚度之矽化物層。步驟126係各向同性地蝕刻在步 驟丨24中沉積成預定厚度的大於-第二厚度但小於第一厚 度之矽化物層,以移除在閘邊壁絕緣材料上的一矽化物 -20- 本纸汝尺度適用中關家標準(CNS (加χ297公釐) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(18 ) 層,並殘留覆蓋具第三厚度的矽化物層之電極。步驟128 提供一 MOS電晶體產品,其在電極表面上會選擇性的形 成石夕化物,以増加電極的傳導性。 在一具體實施例中’ 一突出結構係形成在閘極上,當矽 化物以通常垂直於突出結構和平行於閘邊壁之準直路徑沉 積時,此突出結構會延伸超過閘極,以保護閘邊壁免遭秒 化物沉積。以此方式,在源極和沒極上的♦化物沉積會更 有選擇性。突出結構延伸越過閘極的距離通常是在200和 1000入之間的範圍,而第二厚度通常是在0和50入之間範 圍。 最好能提供進一步之步驟,在步驟126中形成之具第三 厚度的矽化物層退火之後,建立大致具有第三厚度的二矽 化物層。在電極上選擇性地沉積矽化物會增加源極汲 極、及閘極表面的傳導性。步驟126包括通常以5〇〇至 900 °C之間的溫度迅速熱退火(RTA)的製程來形成二矽化 物。形成二矽化物的RTA製程是在一段時間内完成通 常是在1 0至5 0秒之間的範圍内。 在步驟124中的矽化物層可為如矽化鈷之單一金屬矽化 物的均一層,或為由多於一種矽化材料所形成之層。舉例 來說,矽化物層可包括矽化鈦的一下層,和矽化姑的—上 層。其他的用以在半導體電極上建立秒化物接點之層化、 或合金化之適當的矽化作用材料的組合係此界人士所知 者。 · 退火是在-溫度實行,且有一段時間,其會使矽化材料 -21 - 本纸張尺度適财國國家揉準(CNS) α^7 210χ297公幻 I— QΤΓ9 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明(19 ) 經濟部中央樣準局貝工消费合作杜印裝 =應而產生…物一化物相秒化物係xsi2,其 X是選擇的經矽化材料。X所类- 、 ^ Λ所表不的矽化物金屬可從包 括^ m、㈣群組1與姑和鎳的組合、及其 他特殊金屬中選取。 丹 可確實知道的是’如果-溫度接近於RTA的特定範圍 :最低限,舉例來說是·。CB#,其持績時間應較一較高 aa度的範圍’例如9〇〇。匚時為長。 基底包括通常園繞電晶體的一絕緣材料場區域。步驟 24匕括〃 $直路徑在場區域上沉積金屬矽化物的第— 厚度’其路徑通常延伸垂直於場區域。步$ 126包括在 步驟124的以-大於第二厚度但是小於第一厚度之預 厚度在所沉積的場區域上各向同性地蝕刻矽化物層而 留覆蓋著具有第三厚度的一矽化物層之場區域。進一步 步驟包括冑場區域上的矽化物退火以形&二矽化物層, 罩包含源極、汲極、及閘極的電晶體主動區域,並從場政 域蝕除矽化物層。場區域裡之矽化物會被移除,以防止跨 越積體電路的不必要傳導路徑。 ^ 一較佳具體實施例中,一多晶矽化物傳導線係覆蓋在 场區域上,以將—電晶體的電極連接到積體電路的另一 域。傳導線包括在場區域上的一多晶矽層,及在多晶矽q 上的第一矽化物層,步驟124包括以一準直路徑在傳導 線上沉積金屬矽化物的第一厚度,其路徑通常延伸垂直 傳導線。步驟120包括將步驟124中沉積於傳導線上 石夕化物層各向同性地蝕刻一預定厚度,該厚度大於第二 定 殘 的 屏 區 區 層 於 之 厚 I,--------Q------.Τ-----CT (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁〕 22- 本紙張尺度iAif]中關家縣(CNS ) A4^ ( 2_297公羡) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(2〇 ) 度但是小於第一厚度,而殘留覆蓋著具第三厚度的一矽化 物(來自方向性沉積)層的矽化物之第一層(原在傳導線 上)。進一步的步驟包括將在傳導線的多晶矽層上之兩矽 化物層退火,及將在傳導線上之矽化物蝕刻第三厚度以露 出第一梦化物層《包含電極和傳導線的電晶體傳導表面仍 覆有矽化物,以増加其傳導性。不同的矽化物層的選擇性 移除係受得自不同金屬的矽化物之使用的協助,此等矽化 物會與所使用的蝕刻劑起不同的反應。 步驟1 2 6之各向同性蝕刻製程可選自一濕溶液蝕刻法, 及在高壓之含氯電漿中進行之乾式蝕刻法的組合,藉以在 閘邊壁上形成一最小量的聚合物。梦化作用材料的移除係 藉由使用濕蝕刻或類似的製程來進行選擇性地蝕刻晶圓而 完成,其會蝕刻矽化作用材料,但不會蝕刻矽化作用材料 的矽化合物。舉例來說,鈦矽化物的一適當蝕刻劑是 ΝΗ4〇Η/Η2〇2。HF的稀釋液也能使用於鈦矽化物和鈕矽 化物。在此第一蝕刻步驟中所使用之蝕刻劑的另一所採用 的術語是"矽化作用材料蝕刻劑",其係指從表面移除矽 化作用材料的任何適當的蝕刻化合物。 在一具體實施例中,源極和汲極是從在一塊狀基底上所 沉積的塊狀矽而形成,且源極和汲極是經由離子植入及而 後之擴散所形成的在塊狀矽中的井而形成。即是,本發明 的方法可在取代在SIM〇x晶圓中,而在塊狀矽中所形成 的元件上以另一方式執行。一塊狀矽晶圓(在圖中並未標 π出)在矽裡有一適當摻雜的P -型井或η -型井區域。主動 -23- 本纸張尺度财118|家#準(〔NS ) 格(21GX297公釐) II------ύ------IT!----9 (請先Μ讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央樣準局員工消费合作社印褽 發明说明(21 區域是由場氧化區域所隔離和定義,其傳統上係使用 週知的處理步驟而形成。類似於圖5中的—閘結構在通道 區域48上的主動區域的中心。典型上,在閘邊壁54形 成之前,係實施摻雜材料之輕度植入以^輕度摻雜或 LDD之rtfc連元件通道區域48的接合區域。然後在形成邊 壁54之後,一較多量而適當的摻雜用雜質係植入源極/汲 極區域。此結構所需之細節及步驟的進一步之步驟細 此技藝中之人士已廣為所知,而不在此做更詳盡的顯示。’ 類似於上述之供塊狀矽用的區域,也可在SlM〇x晶圓元 件中選擇性地形成輕度摻雜區域,但是這些區域在圖5和 其它的簡化圖中省略。 在另一具體實施例中,源極和汲極是從在一氧化物基底 上的主動區域上的磊晶矽所形成的隆起結構。矽化作用及 源極和汲極的隆起二者,可使電極之間的通道長度縮短, 而因此形成一較小尺寸的電晶體。 本發明藉著在RTA過程中主要減少矽的消耗而可將單 品♦厚度的良好控制,較先前技藝的矽化作用的方法上已 搜得非常大的改進。它允許超薄的厚度是100 - 200人之源 極/沒極接合區域的形成。在商業晶片製造著手之前,控 制源極/汲極厚度的精確製程可從經驗獲得。精確的溫度 和退火的期間,及所需的電極厚度和在其上的矽化物的厚 度可容易地藉由調整退火的期間長和溫度而控制。 本發明的範圍内可實施各種變呕具體實施例。如上之敘 述’雖係專注於在SIM〇X基底上形成之MOS電晶體,但 是該製程同樣地適用於在塊狀矽中形成主動元件。本發明 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格( 210X297公釐〉 I, QII (諸先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -I/ — A7 B7 五、發明説明(22 ) 範圍内的其它可變方法對於熟諳此技藝者可自行推想得 到。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閩讀背面之注意事項再填寫本頁) -25- 本纸張尺度適用_國國家標準(〇阳)六4規格(210乂297公釐)

Claims (1)

  1. 經濟部中央橾隼局貞工消费合作社印製 A8 B8 C8 D8 中請專利範圍 L 一種積體電路結構,係在一MOS電晶體的製造中所形 成’其覆蓋有不同厚度的矽化物,該積體電路結構勺 括: 、口匕 一在一形成有電晶體之主動區域中包含絕緣材料的 基底; 在該基底上的源極和汲極,係由植入攙雜物並經擴 散之矽所形成,該源極和汲極是由一矽通道區域所隔 離; 閘’包括設在該通道區.域中央上的一閘絕緣層、 —在該閘絕緣層上之閘極、及在該閘絕緣層上的通常圍 繞在該閘極四周之閘絕緣邊壁,藉由該閘絕緣層使源極 和汲極與該閘極間相互隔絕,·且 一在通常垂直於該源極、汲極、及閘極延伸,且平 行於該閘邊壁之準直路徑中由矽化物沉積所形成的金屬 秒化物層’該矽化物層具有在上述電極上之矽化物的第 一厚度,及在該閘邊壁上之第二較小的厚度;藉由在隨 後的處理步驟中彳各向同性地移除大於該第二厚度而小於 第一厚度的該矽化物層的預定厚度,形成覆蓋上述源 極、沒極、及閘極之第三厚度的矽化物,以改良上述電 極的傳導性。 2.如申請專利範圍第1項之積體電路結構,其中該第一矽 化物厚度通常是在100至500個埃(入)之間的範圍,該第 二秒化物厚度通常是在2 〇至100人之間的範圍,且該第 三的矽化物厚度通常是在80至400入之間的範圍。 3_如申請專利範圍第1項之積體電路結構,其中有一突出 26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) (請先W讀背面之注事項再填寫本頁)
    A8 B8 C8 D8 申請專利範園 結構覆蓋在該閘極上,該突出結構係延伸越過閘極,以 在當梦化物以通常垂直於該突出結構和平行於該閘邊壁 之準直路徑沉積時,從梦化物的沉積中保護該閘邊壁, 藉以使在該源極和汲極上的矽化物沉積更有選擇性。 4·如申請專利範圍第3項之積體電路結構,其中該突出結 構係延伸超過該閘極,的一距離,其通常是在2〇〇至 1000人之間的範圍,且其中的該第二厚度通常是在〇至 5 0入之間的範園。 5. 如申請專利範園第4項之積體電路結構,其中該閘極是 一多晶矽化物電極,其包含在該閘絕緣層上的一多晶矽 層,且其中該突出結構是在該多晶矽層上的一矽化物 層,藉以進一步增加該閘極的傳導性。 6. 如申請專利範圍第1項之積體電路結構其中該矽化物 金屬是從包括钴、鈇、錄、H艇所組合的群組, 鈦與姑和鎳的組合,及其他耐火金屬中選取。 7. 經濟部中央標率局貝工消費合作社印1t C请先明讀背面之注意事項再填寫本頁) 灯 如申請專利範園第1項之積體電路結構,其中該基底包 括通常圍繞積體電路結構四周的一絕緣材料場區域且 其中金屬梦化物的該第三厚度係覆蓋在該場區域及該電 極上,藉而在屏罩該電極,録刻去除積體電路中任何 在場區域上所殘留的矽化物之隨後的製程步驟中,只殘 留覆蓋矽化物的該已屏罩區域。 / 8.如申請專利㈣第7項之積禮電路結構,其中 包括覆於該場區域上的—多晶發化物傳導線,以將該積 體電路結構的一電極連接至積體電路中的另—區域,該 27- 經濟部中央標準局肩工消费合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 傳導線包括在該場區域上的一多晶矽層,及在該多晶矽 傳導線層上的一矽化物層,藉以使一矽化物層即使在隨 後,驟中積體電路被蝕刻以從上述場區域除去矽化物, 仍能殘留在該傳導線多晶矽層上,使包含該傳導線及該 源極、汲極、和閘極的積體電路傳導區域被覆蓋一矽化 物層,以增加其傳導性。 9· 一種MOS電晶體,包括: 一在一形成有電晶體的主動區域包含絕緣材料的基 底; 一在該基底上的源極和汲極,係由植入攙雜物並經 擴散之石夕所形成’該源極和沒極是由一 ji夕通道區域所隔 離; 一閘’包含設在該通道區域中心上的一閘絕緣層, 一在該閘絕緣層上之閘極’及在該閘絕緣層上通常圍繞 在該閘極的四周之閘絕緣邊壁,藉由該閘絕緣層使該源 極和汲極與間極間相互隔絕; 一弟一金屬一發化物層’在該源極、没極、及間極 上’大致具有一第三厚度,該第一的二矽化物層是從一 矽化物層的第一厚度做各向同性地蝕刻一預定厚度而形 成,該第一厚度係以一通常垂直於該電極之準直路徑沉 積金屬珍化物所形成; 一中間金屬矽化物層,具有覆蓋在該閘絕緣邊壁上 的一弟一厚度,该第二厚度係在通常垂直於該電極之— 準直路徑中沉積矽化物所形成,該中間層是從該第二厚 度做各向同性地蝕刻該預定的厚度而移除,而該預定厚 -28- 本紙伕尺度適用中國國家標準(CNS ) A4«L格(210X297公» ) (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) ,ίτ οι. A8 B8 C8 08 申請專利範圍 f大於該第二厚度’但是小於該第一厚度,藉以使準直 /儿積和各向同性的蝕刻能容許該源極汲極、及閘極之 選擇性的梦化作用。 ίο.如申請專利範園第9項之M〇s電晶體,其中該第一矽化 物厚度的範圍通常是在100至500個埃(人)之間,該第二 的矽化物厚度的範園通常是在20至ιοοΛ.之間,而該第 二的矽化物厚度的範圍通常是在8〇至400入之間❶ 11.如申請專利範圍第9項之M〇s電晶體,其中該突出結構 係延伸超過該閘極’而當矽化物以通常垂直於突出結構 且平行於該閘邊壁之準直路徑沉積時,可保護該閘邊壁 免受矽化物之沉積,藉以使在該源極和汲極上的矽化物 沉積更有選擇性。 12·如申請專利範圍第1 1項之MOS電晶體,其中該突出結 構係延伸超過該閘極—距離,而該距離範圍通常是在 200至ΙΟΟΟΑ之間’且其中該第二厚度的範圍通常是在 〇至5 0人之間。 13.如申請專利範圍第9項之嶋電晶體,其中該沉積的金 屬秒化物是從包括钴、欽、鎳、鎮'4目,纽的群組飲 與鈷和鎳組合、及其他耐火金屬的組合中選取。 M.如申請專利範圍第9項之刪電晶體,其中該基底包括 通常圍繞電晶趙四周之絕緣材料的場區域,且其中該電 .晶體還包括: 大致具有在該|區域上的策_三厚度《二石夕化物中間 層,該中間層是從一矽化物層的第一厚度做各向同性蝕 -29- 表紙法尺度適用中國國家標準(CNS)A4«[i:'( 210X297^ (請先聞讀背面之注f項再4寫本頁) 訂 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印聚 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 刻一預定的厚度而形成的,該所形成的第一厚度係在通 常垂直於該場區域之一準,直路徑中沉積金屬矽化物而 成’藉以在隨後的製程步驟中屏罩該電晶體的電極,並 蚀刻電晶體,以移除任何遗留在該場區域上的矽化物 後’只殘留覆蓋矽化物的該屏罩區域。 15.如申請專利範圍第1 4項之m〇s電晶體,其中該場區域 包括在該場區域上的多晶矽化物傳導線,以將電晶體的 —電極連接到另一區域;該傳導線包括在該場區域上的 一多晶矽層,且一矽化物層覆蓋在該多晶矽層上,且其 中該中間二矽化物層係覆蓋在該傳導線上,藉以即是在 蚀刻電晶體以從場區域去除矽化物後,仍能使一矽化物 層保留在該傳導線多晶矽層上,使包含該傳導線,及該 源極、汲極、和閘極的電晶體傳導-區成被覆蓋矽化物, 以增加其傳導性。 K如申請專利範圍第1 5項之MOS電晶體,其中該閘極是 一多晶矽化物電極’其包含在該閘絕緣層上之一多晶碎 層,及在該多晶矽層上的一矽化物層。 丨7·如申請專利範圍第9項之MOS電晶體,其中該電晶禮是 在一 SIMOX晶圓上形成,其包含一氧化物薄膜層,及在 氧化物層上的一單晶矽薄膜層’上述襌極和汲極是從單 晶石夕薄膜層形成,且該基底是從氧化物層形成,藉以増 加元件ν隔絕、減少寄生電容、及減少漏洩電流。 18. —種在積體电路上之絕緣材料的基底上形成m〇S電晶體 的方法,包括以下之步驟: -30- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ:297公釐) ! ο1Τ和 (請先閱讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) A8 B8 C8 D8 經濟部中央梂準扃貝工消费合作社印製 ~、申請專利範圍 a) 在基底上形成矽的源極和汲極,在源極和汲極之 間形成具有絕緣邊壁之閘極’及在閘極下方形成絕緣材 料’藉以使源極和汲極與閘極隔絕; b) 在準直路徑上沉積金屬矽化物,該路徑通常延伸 垂直於源極、汲極、及閘極,且平行於閘邊壁,該矽化 物係選擇地施加在電晶體上以形成在電極上的具有第一 厚度及覆蓋在閘邊壁絕緣材料上的一小於第一厚度之第 二厚度;且 c) 各向同性地蚀刻在步驟b)中沉積之大於第二厚 度但是小於第一厚度的預定厚度的矽化物層,以移除在 閘邊壁絕緣材料上的該矽化物層,並殘留覆蓋具有一第 二厚度的一矽化物層的電極,藉以使在電極表面上選擇 性的形成矽化物,以增加電極傳導性。 19. 如申請專利範圍第1 8項之方法,其中該突出結構係覆 蓋在閘極上,該突出結構係延伸超過閘極,而當矽化物 以通常垂直於突出結構及平行於閘邊壁之準直路徑上沉 積時’可保護閘邊壁免於矽化物的沉積,藉以使在源極 和汲極上的矽化物沉積更有選擇性。 20. 如申請專利範圍第1 9項之方法’其中該突出結構係延 伸超過閘極一距離’該距離範圍通常在2〇〇至1〇〇〇人之 間’且其中該第二厚度的範圍通常是在〇至5〇入之間。 21_如申請專利範圍第.1.8項.之方法,包括進一步的步驟: d) 將在步驟c)中所形成具岁第三厚度的該矽化物 層退火,以產生大致具有第三厚度的二矽及物層,藉0 使在該電極上矽化物的選擇性形成增加源極、汲極〜、及 -31 - 本紙張尺度逍用中國國家揉準(CNS > Α4现格(210X297公釐) 請 先 Η 面 之 注 % ύ 訂 ►η 經濟部中央標率局負工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 申請專利範園 閘極的傳導性。 22. 如申請專利範園第21項之方法,其中步驟d)包括以通 ‘常500至900 C之間的溫度作迅速熱退火(RTA)的製程形 成二矽化物。 23. 如申請專利範圍第22項之方法,其中在步驟中形成 二矽化物的RTA製程是在一段時間内完成,其範圍是在 1 0至5 0秒之間。 24_如申請專利範圍第18項之方法,其中該基底包括通常 圍繞電晶體四周的絕緣材料乏場區域,其中步驟b)包括 在通常延伸垂直於場區域之準直路徑中的場區域上沉積 金屬矽化物的一第一厚度,其中步驟c)包括各向同性地 蝕刻在步驟b)中以大於第二厚度但小於第—厚度之一預 定厚度在場區域上沉積的矽化物層,而殘留覆蓋具有一 第三厚度矽化物層的場區域,其中步驟d)包括將在場區 域上的矽化物退火,以形成二矽化物層,且包括進一步 的步驟是: e) 屏罩包含源極、汲極、及閘極的電晶體之主動區 域;且 f) 從場區域蝕刻矽化物層,藉以使在場區域裡的矽 化物移除,以防止跨越積體電路上之不必要的傳導路 徑。 25.如申請專利範圍第2 4項之方法,其中該多晶矽化物傳 導線係在場區域上,以將該電軎禮的—電極連接至該積 體電路的另一區域,該傳導線包含覆蓋在場區域上的多 -32- 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS > A4規格(210X297公瘦) (请先《讀背面之注f項再填寫本覓)
    經濟部十央標準局貝工消费合作社印製 if ____ C8 --*--— D8__ *、申請~ 明矽層,及復蓋在多晶矽層上的矽化物層;其中步驟b) 包括以一準直路徑在傳導線上沉積金屬矽化物的一第一 厚度,而該路徑通常延伸垂直於傳導線;其中步驟幻包 括各向同性地蝕刻在步驟b)中所沉積的在傳導線上的矽 化物層一預定厚度,該預定厚度大於該第二厚度但是小 於第一厚度,而殘留覆蓋具有第三厚度的矽化物層之第 矽化物層,其中步驟d)包括將在傳導線的多晶矽層上 兩矽化物層退火;且其中步驟〇包括將在傳導線上之矽 化物的該第三厚度蝕刻,藉以使包含該電極和該傳導線 的電晶體之傳導表面仍以矽化物覆蓋,以增加其傳導 性。 26. 如申請專利範圍第18項之方法,其中該第—厚度的範 圍通常是在100至500入之間,第二厚度是在2〇至100入 之間’且其中該第三厚度的範圍是在8〇至4〇〇人之間。 27. 如申請專利範園第1 8項之方法,其中該步驟c )的各向 同性蝕刻製程是從濕溶液蝕刻法、在高壓含氣電漿中的 乾蝕刻法所組合的群組中選取,藉以在閘邊壁上形成一 最小量的聚合物。 28. 如申請專利範圍第1 8項之方法,其中該源極和汲極是 從沉積在一塊狀基底上的塊狀矽所形成,且其中該源極 和汲極是經由離子植入及隨後之擴散在塊狀石夕中所形成 的井。 29_如申請專利範圍第1 8項之方法,其中該源極和汲極是 從在一氧化物基底上的主動區域上的系晶碎所形成的隆 -33 - -------ϋ------^------ί (婧先閱讀背面之注f項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ A8 B8 C8 D8 申請專利範園 起結構,藉以使矽化作用及源極和汲極的隆起二者容許 在電極之間通道長度之降低,而因此形成一較小尺寸的 電晶體。 3〇·如申請專利範圍第丨8項之方法,其中該沉積的金屬矽 化物是從包括钴、鈦、鎳、鎢、鉬,钽的群組、鈦與钴 和鎳的組合、及其他耐火金屬的組合中選取。 31.如申請專利範圍第18項之方法,其中該閘極是—多晶 矽化物電極,其包含在閘絕緣層上的一多晶矽層,及: 遠多晶梦層上的一珍化物層。 I 1^1 HI t^i I i. imtt 0 -' - (請先M讀背面之注項再填寫本頁}
    經濟部中央標隼局貝工消費合作社印装 -34- 本紙伕尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4洗格(210X297公釐)
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