TW425640B - Semiconductor device comprising MIS type field effect transistor and its manufacture - Google Patents

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TW425640B
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silicide
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Toshihiko Higuchi
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A7 ____B7__ 五、發明説明< ) 本發明係關於，包含Μ I S型場效應電晶體之半導體 裝置及其製造方法，及藉該製造方法製造之包含Μ I S型 場效應電晶體之半導體裝匱。 Μ I S型場效應電晶體之製造方法揭示在，例如曰本 國特開平9一162402號公報。以下說明此公報所揭 示之Μ I S型場效應電晶體之製造方法。 參照第4 0圖，在ρ型之矽基板2 0 0之主表面，形 成Ρ型陷阱202。在Ρ型陷阱202之周圍，形成元件 分離用之場氧化膜2 0 4。在ρ型陷阱2 0 2上形成閘氧 化膜206。在閘氧化膜206上形成聚矽膜208。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 參照第4 1圖，選擇性蝕刻去除聚矽膜2 0 8，形成 閛電極2 1 2。以閘電極2 1 2及場氧化膜2 0 4當作掩 蔽，在矽基板2 0 0之主表面注入砷離子，形成η_型領域 2 1 4。採用 C V D ( Chemical Vapor Deposition )法，以 覆蓋閘電極2 1 2狀，在矽基扳2 0 0之主表面形成矽氮 化膜2 1 0。使用異方性蝕刻法對此矽氮化膜2 1 0蝕刻 ，而留下面向閘電極2 1 2之側面及閘絕緣膜2 0 6之側 面之厚度1 0 nm之矽氮化膜2 1 0。由於在面向閘氧化 膜2 0 6之側面之位置形成矽氮化膜，可藉此防止向閘氧 化膜2 0 6供應氧氣。藉此可以防止Μ I S型場效應電晶 體之特性劣化。矽氮化膜2 1 0之厚度取1 0 nm之理由 如下。此Μ I S型場效應電晶體之源極/汲極係由η —型領 域，η型領域及η+型領域之三個領域所構成。型領域 位於矽氮化膜210下方。若矽氮化膜210之厚度較 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS)A4規格（210Χ297公釐）_4 4 256 4 0 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明4 ) 10nm小，η 型領域之寬度亦較10nm爲小。若η 一 型領域之寬度較1 0 nm爲小，η —型領域會被鄰接之1!型 領域吸收，無法發揮n—型領域之功能。 再繼續說明製造方法。參照第4 2圖，以閘電極 212，矽氮化膜210及場氧化膜204作爲掩蔽，在 矽基板2 0 0之主表面注入砷離子，而形成η型領域 2 1 8。接著以覆蓋閘電極2 1 2狀，以CVD法在矽基 板2 0 0之主表面形成矽氧化膜》再用異方性蝕刻法對此 矽氧化膜蝕刻，而形成面向矽氮化膜2 1 0之側壁矽氧化 膜 2 1 6。 參照第43圖，以閘電極2 1 2，矽氮化膜2 1 0， 側壁矽氧化膜2 1 6及場氧化膜2 0 4作爲掩蔽，在矽基 板200之表面注入砷離子，形成η+型領域。 參照第4 4圖，以覆蓋閘電極2 1 2狀；於矽基板 2 0 0之主表面整面上形成層間絕緣膜2 2 2。在層間絕 緣膜2 2 2形成可到達η+型領域2 2 0之接觸孔2 2 4 〇 在層間絕緣膜2 2 2上及接觸孔2 2 4內形成導電膜。在 此導電膜形成一定之圖案，而成配線膜2 2 6。藉以上之 製程，製成Μ I S型場效應電晶體。 參照第4 1圖，以閘電極2 1 2當作掩蔽，在矽基板 2 0 0之表面注入離子，而形成η 型領域》注入離子時， 閘氧化膜2 0 6之側面露出。因爲閘氧化膜2 0 6之側面 露出，離子會碰撞閘氧化膜2 0 6之側面。因之，在閘氧 化膜之端部，會發生閛氧化膜之結晶構造之結合斷裂之部 (·請先閑讀背面之注意事項再本頁) 裝 訂 捸 本紙乐尺度通用t國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -5- 4 2564 0 Α7 Β7 五、發明説明ί ) 位。閘氧化膜之結晶構造之結合斷裂所引起之問題有下列 三點。（1 )閘絕緣膜之結晶構造之結合斷裂部分之絕緣 耐壓會降低。（2)因爲載體流過閘絕緣膜之結晶構造之 結合斷裂處，因此在閘絕緣膜內有漏洩電流流通。（3) 閘絕緣膜之結晶構造之結合斷裂處，流過通道之載體很容 易被滞阻（trap )。因此，MIS型場效應電晶體之特性 會變化。同時，Μ I S型場效應電晶體之長期可靠性會降 低。 尤其是，如第4 5圖所示，使用斜向注入離子2 5 8 形成源極/汲極2 5 4時，多數離子會直接撞衝閘氧化膜 2 0 6之側面。因此在閘氧化膜2 0 6之端部容易產生很 多結晶構造斷裂之部分。以下說明使用斜向注入離子法形 成源極/汲極之理由。使用斜向注入離子法2 5 8，形成 源極/汲極2 5 4時，源極/汲極2 5 4之端部2 5 6將 形成在重疊於閘電極2 1 2之位置。藉此防止，在通道流 通之載體跳進閘氧化膜206。即，如第41圖所示，源 極/汲極之η _型領域之側面若位於聞電極2 1 2側面之真 下方時，電場會集中在箭頭Α所示之部位。因爲電場集中 ，在通道流動之載體很容易跳進閘氧化膜2 0 6中。若載 體跳進閘氧化膜2 0 6中’閘氧化膜2 0 6之特性會劣化 〇 再者，第4 1圖所示之型領域2 1 4亦可藉擴散形 成。藉擴散形成η—型領域214時，閘氧化膜206之側 面也是露出在外。因此，被擴散之雜質會從閘氧化膜 本紙張尺度適用中国國家揉準（CMS M4規格（210X297公釐） (·請先閱讀背面之注意1f項再本茛) 裝_ 订 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6- A7 B7__'_ 五、發明说明彳 ) 2 0 6之側面進入構成閘氧化膜2 0 6之結晶構造中。因 此閘氧化膜2 0 6之絕緣耐壓會下降。 在製造Μ I S型場效應電晶體時，爲了降低閘電極之 電阻，有時在閘電極之上面形成矽化物膜。茲說明如下。 參照第4 6圖。在ρ型矽基板2 3 0之主表面形成Ρ 型陷阱2 3 2。在ρ型陷阱2 3 2之周圍形成場氧化膜 234。在矽基板230之主表面形成閘氧化膜236及 聚矽膜。在聚矽膜形成一定之圖案，藉此形成閘電極 238。以閘電極238及場氧化膜234作爲掩蔽，在 矽基板2 3 0之主表面注入離子，形成η_型領域2 4 2。 接著，以覆蓋閘電極2 3 8狀，在矽基板2 3 0之主表面 形成矽氧化膜。使用異方性蝕刻對此矽氧化膜蝕刻，以形 成面向閘電極2 3 8之側面及閘氧化膜2 3 6之側面之側 壁矽氧化膜2 4 0。例如，對側壁矽氧化膜2 4 0施加超 蝕刻，使其不會在以Α所示之台階部分殘留矽氧化膜。因 之’側壁矽氧化膜2 4 0係位於，由閘電極2 3 8之側面 及上面形成之角部2 6 0之下方。接著，以閘電極2 3 8 ’側壁矽氧化膜2 4 0及場氧化膜2 3 4作爲掩蔽，在矽 基板2 3 0之主表面注入離子，形成n+型領域2 4 4。 參照第4 7圖。在矽基板2 3 0之整個主表面，藉例 如濺射法形成鈦膜2 4 6。 參照第48圖。對鈦膜246進行熱處理。藉此，使 位於閘電極2 3 8之上面及n+型領域2 4 4上之鈦膜與矽 產生反應，成爲鈦矽化物膜248，250。在閘電極 (.請先《讀背面之注意事項再iji頁) -裝 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公着） -7- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 2 5 6 4 0 a? Β7 五、發明说明4 ) 238之角部260|閘電極238之側面露出在外。因 此，從此部位也向鈦膜供應矽，形成鈦矽化物膜。因此， 在閘電極2 3 8之角部2 6 0，由於從閘電極2 3 8之上 面及側面供應矽，結果鈦膜產生過度之反應，.致使鈦矽化 物膜2 4 8之端部2 6 2之厚度較中央部2 6 3之厚度爲 大。 參照第4 9圖，去除場氧化膜2 3 4及側壁矽氧化膜 2 4 0上之未反應之鈦膜。 參照第5 0圖，在矽基板2 3 0之主表面整面上，使 用例如CVD法，形成層間絕緣膜2 5 2。因爲鈦矽化物 膜2 4 8之端部2 6 2之厚度，在層間絕緣膜2 5 2形成 有凸部2 6 6。今後，若閘電極圖案，配線圖案細緻化時 ，在凸部2 6 6上形成配線膜，配線膜即有斷線之可能性 =同時，矽化物膜之厚度較大時，較膜厚度小時，矽化物 膜產生之熱應力較大。矽化物膜端部之厚度變大時，矽化 物膜產生之熱應力亦隨著變大。因此，閘絕緣膜從矽化物 膜受到之熱應力亦變大。因此會招致，Μ I S型場效應電 晶體之特性變化，或長期可靠性之降低。 不對側壁矽氧化膜2 4 0施加超蝕刻時，也會產生下 述問題"參照第5 1圖，側壁矽氧化膜2 4 0未被超蝕刻 ’因此，側壁矽氧化膜2 4 0延伸到面向角部2 6 0之位 參照第5 2圖，以閘電極2 3 8，側壁矽氧化膜 2 4 0及場氧化膜2 3 4作爲掩蔽，在矽基板2 3 0之主 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2)0X297公釐） -8- ---------^------、訂------^ (·請先閲讀背面之注意事項再1C".本頁) 《 〇 A7 B7 五、發明説明d:) 表面注入離子，形成n+型領域244。接著，藉源射法， * * 以覆蓋閘電極2 3 8狀，在矽基板2 3 0之主表面整面上 形成鈦膜2 4 6。 參照第5 3圖*對鈦膜進行熱處理，在閘電極2 3 8 上面及n+型領域2 4 4上，分別形成鈦矽化物膜2 4 8， 2 5 0。而去除位於場氧化膜2 3 4及側壁矽氧化膜 2 4 0上之未反應之鈦膜。側壁矽氧化膜2 4 0形成到對 應閘電極2 3 8之角部2 6 0之位置。因此在閘電極 2 3 8之角部2 6 0附近，閘電極2 3 8之側面不會露出 。因此，從角部2 6 0附近之閘電極2 3 8之側面不會供 應矽，在角部2 6 0，鈦膜不會與矽進行過分之反應。因 此，鈦矽化物膜2 4 0之端部之厚度不會較中央部之厚度 爲大。因爲如此，不會因鈦矽化物膜2 4 8之端部之厚度 ，造成層間絕緣膜發生凸部之問題。但會有下述問題。 參照第5 4圖。第5 4圖係第5 3圖所示構造之部分 平面圖。由於側壁矽氧化膜2 4 0中所含之矽與鈦膜結合 之結果，會在側壁矽氧化膜2 4 0之表面之一些部位形成 鈦矽化物。此等鈦矽化物中，在鈦矽化物膜2 4 8與側壁 砂氧化膜2 4 0之境界部位，形成在鈦矽化物膜2 4 8與 形成在側壁矽氧化膜2 4 0之鈦矽化物會結合β其結果’ 駄矽化物膜2 4 8之側部會成爲鋸齒狀。鈦矽化物膜 2 5 0之側部也是因相同之理由而成鋸齒狀。這些部位很 容易發靜電之短路，有時會使Μ I S型場效應電晶體之特 性劣化。 ---------^— (·請先《讀背面之注意Ϋ項再άί本頁) 訂- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印¾ 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -9- 4 256 40 Α7 Β7 五、發明説明τ() 本發明係爲了解決以上所說明之課題而完成者。本發 明之課題是，對包含具有LDD ( Lightly Doped Drain )構 造之Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置，提供，閘絕緣 膜之端部不受損傷之製造方法，及藉該製造方法製成之包 含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置。 本發明之另一課題是，提供’在閘電極上形成矽化物 時，能夠使矽化物膜之端部之厚度，與中央部之厚度相同 之Μ I S型場效應電晶體之製造方法，及藉該製造方法製 成之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置。 本發明之其他課題是，提供1能夠防止矽化物膜之端 部成爲鋸齒狀之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 及其製造方法，及藉該方法製成之包含Μ I S型場效應電 晶體之半導體裝置。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之第1形態，係包含：有主表面之半導體基板：有側面， 而形成在主表面上之閘絕緣膜；有由側面及上面形成之角 部，形成在閘絕緣膜上之閘電極：以及，具有形成主表面 之低濃度雜質領域及高濃度雜質領域之源極/汲極之包含 Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置之製造方法，包括下 列製程。 即包括：在主表面形成閘絕緣膜及閘電極之製程；形 成面向閘絕緣膜之側面，至少含有矽氮化膜，未摻雜質聚 矽膜及未摻雜質無定形矽膜中之一種之閘絕緣膜保護膜之 製程；與閘電極之側面夾住閘絕緣膜保護膜狀，形成含雜 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（2丨0Χ297公釐） (·讀先閲讀背面之注意事項再^ 本頁) 裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 •10- A7 B7 425640 五、發明說明（8 ) 質之側壁絕緣膜之製程；以及，在主表面形成高濃度雜質 領域’並藉熱擴散將側壁絕緣膜中之雜質擴散到側壁絕緣 膜下之主表面，在主表面形成低濃度雜質領域之製程。 請 先 ia 讀 背 & 之 注 意 事 項 再 破 寫 本 頁 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第1形態，係在形成低濃度雜質領域前1先 形成閘絕緣膜保護膜。藉熱擴散使側壁絕緣膜中之雜質， 擴散至側壁絕緣膜下之主表面時，可防止雜質通過閘絕緣 膜之側面，擴散到閘絕緣膜之端部》這是因爲，構成閛絕 緣膜保護膜之矽氮化膜，未摻雜質聚矽膜，未摻雜質無定 形矽膜之膜質非常緻密，因此，雜質很難通過閘絕緣膜_保 護膜之緣故。此等膜也不易使水或氧氣通過，因此可防止 水分或氧氣損傷到閘絕緣膜之端部。因此可以防止，由於 閘絕緣膜受到傷害致使包含Μ I S型場效應電晶體之半導 體裝置之特性產生變化，或長期可靠性下降ι 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第1形態之可取例子，有下述製程。即，形 成閘絕緣膜保護膜之製程包含，以覆蓋閘絕緣膜及閘電極 狀，在主表面形成當作閘絕緣膜保護膜之膜之製程：以及 ，對該膜實施異方性蝕刻，從對應角部之位置至對應閘絕 緣膜之側面之位置，形成面向閘電極之側面及閘絕緣膜之 閘絕緣膜保護膜之製程。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第1形態之可取例子1有下述製程。即，形 成側壁絕緣膜之製程包含，使側壁絕緣膜延伸到對應角部 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 * 297公釐） -11 - 425640 A7 B7 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 五、發明說明（9 ) 之位置之製程。 依本發.明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第1形態之另一可取例子，有下述製程。即 形成側壁絕緣膜之製程包含，將側壁絕緣膜予以超蝕刻 ，使側壁絕緣膜位於較角部爲下方之位置之製程。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第1形態之其他可取例子*有下述製程。即 ，在形成低濃度雜質領域及高濃度雜質領域之製程後，另 包含，以覆蓋側壁絕緣膜及閘電極狀，形成高融點金屬膜 之製程，及對高融點金屬膜進行熱處理，在閘電極之上面 形成矽化物膜之製程。若在本例配合以，從對應閘電極之 角部之位置至對應閘絕緣膜之側面之位置，形成面向閘電 極之側面及閘絕緣膜之側面之閘絕緣膜保護膜之製程時， 則可以在矽化物膜與側壁絕緣膜之間，形成間絕緣膜保護 膜。由於有此閘絕緣膜保護膜之存在，可防止在矽化物膜 與側壁絕緣膜之境界部位產生鋸齒狀部分。因之能夠防止 在鋸齒狀部發生靜電之短路，致使包含Μ I S型場效應電 晶體之半導體裝置之特性劣化。 若在本例配合以，從對應閘電極之角部之位置至對應 閘絕緣膜之側面之位置•形成面向閘電極之側面及閘絕緣 膜之側面之閘絕緣膜保護膜之製程，及對側壁絕緣膜實施 超蝕刻，將側壁絕緣膜形成在較角部爲下方之位置之製程 ，矽化物膜之端部之厚度便不會較中央部之厚度大。因爲 ，在對應閘電極之角部之位置有閘絕緣膜保護膜，形成矽 I». 讀 背 面 之 注 意 事 l· % 本 頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公« ) - 12- Α7 Β7 4 2 ο ο 4 Ο *« 五、發明說明（10 ) 化物膜時，高融點金屬膜不會在閘電極之側面矽化物化之 故。矽化物膜太厚度，熱應力會較厚度不大時爲大。本例 可以使矽化物膜之端部之厚度較小，因此可以使矽化物膜 產生之熱應力較小。因此，可以使閘絕緣膜從矽化物膜接 受之熱應力較小。因之可以防止包含Μ I S型場效應電晶 體之半導體裝置之特性變化，或長期可靠性之降低。 同時，因矽化物膜之端部與中央部之厚度差不多相同 ，因此矽化物膜十分平坦》位於矽化物膜上之層間絕緣膜 亦因之呈平坦狀。因此，在位於矽化物膜上之層間絕緣膜 上形成配線膜時，可以避免配線膜之斷線等事故。 高融點金屬膜最好含，鈦，鈷，鉬，鉑，鎳及鎢中之 至少一種。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第1形態之其他可取例子，有下.述製程。即 ，高融點金屬膜含鈦。彤成矽化物膜之製程包含，對高融 點金屬膜進行熱處理，在閘電極上面形成鈦矽化物膜之製 程；去除側壁絕緣膜上之高融點金屬膜之製程：以及，對 鈦矽化物進行熱處理，降低鈦矽化物膜之電阻之製程。 高融點金屬膜含鈦較佳。經過最初之熱處理後，鈦矽 化物膜之結晶構造成爲C 4 9。這時|鈦矽化物膜會產生 熱應力。此項熱應力會對閘絕緣膜有不良影響。藉下一次 熱處理，鈦矽化物膜之結晶構造變成C 5 4。鈦矽化物膜 C 5 4之電阻較鈦矽化物膜C 4 9小|因此要這種處理。 這時，鈦矽化物膜也會產生熱應力。因之，閘絕緣膜受到 請 先 W. 讀 背 面 之 注 I 填广 I装 頁 訂 專 經濟部智慧財產扃員工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x297公釐> -13 - 425640 A7 B7 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 五、發明說明（11 > 兩次熱應力》本例因爲可使鈦矽化物之端部厚度較小+，因 此可以減小閘絕緣膜所受到之兩次熱應力。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第1形態之其他可取例子，有下述製程。即 ，在形成閘電極之製程，與形成閘絕緣膜保護膜之製程之 間，包含，藉熱氧化，以覆蓋閘絕緣膜之側面與閘電極之 側面狀，形成氧化絕緣膜之製程。 閘絕緣膜保護膜之介電率較氧化絕綠膜高，因此容易 在膜表面有微小電流流通。因此，若使閘絕緣膜保護膜直 接接觸到閘電極，閘電極之雜散電容會變大。這項雜散電 容成爲阻礙包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置之高 速動作之主因。同時會產生，從閘電極通過閘絕緣膜保護 膜，到達半導體基板之漏洩電流。此項漏洩電流成爲，使 包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置之消.耗電流增加 之原因。本例因爲以覆蓋閘絕緣膜之側面及閘電極之側面 狀，形成有氧化絕緣膜，因此可以解決這些問題。再者， 若以聚矽或矽化物構成閘電極時，氧化絕緣膜成爲矽氧化 膜。 再者，如果將氧化絕緣膜形成爲厚度較閘絕緣膜小， 且延伸到低濃度雜質領域上時，閘絕緣膜保護膜則位於低 濃度雜質領域上之氧化絕緣膜上。因此，閘絕緣膜保護膜 不使其面向閘絕緣膜之整個側面，而是形成爲面向側面之 一部分。這種情況仍有保護閘絕緣膜之效果。但是，閘絕 緣膜保護膜面向閘絕緣膜之整個側面時，保護閘絕緣膜之
請 先 讀 背 之 注 意 事 項Γ裝 頁I ^ I I I I I 1訂 • I I I I I I 本紙張尺度適用中囷國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -14- A7 B7 4 256 4 五、發明說明（12 ) 效果較大a 請 先 Μ. 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 依本發明之包含MI S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第1形態，側壁絕緣膜含矽氧化膜，雜質含 磷及硼中之至少一種爲佳。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第2形態，係包含：有主表面之半導體基板 ;有側面，而形成在主表面上之閘絕緣膜；有由側面及上 面所形成之角部，形成在閘絕緣膜上之閘電極：以及，有 形成在主表面之低濃度雜質領域及高濃度雜質領域之源極 /汲極之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置之製造 方法，包括下列製程。 即，包括：在主表面形成閘絕緣膜及閘電極之製程： 形成面向閘絕緣膜之側面，至少含有矽氮化膜，未摻雜質 聚矽膜及未摻雜質無定形矽膜中之一種之閘絕緣膜保護膜 之製程：在主表面形成低濃度雜質領域之製程：與閘電極 之側面夾住閘絕緣膜保護膜狀，形成側壁絕緣膜之製程； 以及，在主表面形成高濃度雜質領域之製程。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第2形態，係在形成低濃度雜質領域之前， 先形成閘絕緣膜保護膜。藉注入離子或熱擴散形成低濃度 雜質領域時，可以防止雜質或離子通過閘絕緣膜之側面進 入閘絕緣膜之端部。這是因爲構成閘絕緣膜保護膜之矽氮 化膜，未摻雜質聚矽膜’未摻雜質無定形矽膜之膜質十分 緻密|因此雜質或離子很難通過閘絕緣膜保護膜之故。此 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210* 297公蔆） -15- 4 2 5 6 4-0 ί A7 B7 經濟部智慧財產局負工消费合作社印製 五、發明說明（13 ) 等保護膜也不易令水分或氧氣通過，因此可以防止水分或 氧氣對閘絕緣膜之端部造成損害。三種膜之中，矽氮化膜 最有效果。同時，矽氮化膜對矽氧化膜有蝕刻之選擇性》 如以上所說明，依本發明之包含Μ I S型場效應電晶 體之半導體裝置之製造方法之第2形態時，可以防止閘絕 緣膜受到雜質，離子，水分，氧氣等之傷害=因之可以防 止因爲閘絕緣膜受到損傷引起之包含Μ I S型場效應電晶 體之半導體裝置之特性變化，或長期可靠性之降低。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第2形態之可取例子，有下述製程。即，形 成閘絕緣膜保護膜之製程包含：以覆蓋閘絕緣膜及閘電極 狀，在主表面形成作爲閘絕緣膜保護膜之膜之製程：以及 ，對該膜實施異方性蝕刻，在從對應角部之位置至對應閘 絕緣膜之側面之位置間，形成面向閘電極之側面及閘絕緣 膜之側面之閘絕緣膜保護.膜之製程。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第2形態之可取例子，有下述製程。即，形 成側壁絕緣膜之製程包含，將側壁絕緣膜形成爲延伸到對 應角部之位置之製程。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第2形態之其他可取例子，有下述製程。即 ，形成側壁絕緣膜之製程包含，對側壁絕緣膜實施超蝕刻 ，使側壁絕緣膜位於較角部爲下方之位置之製程。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 請 先Μ. 讀 背 面 之 it 意 事 項 再广 埔'· I裝 頁 -I I I I I I訂 • I I I I t Λ 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 * 297公釐） -16 - 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 4 2 56 4 0 a? ________B7___五、發明說明（14 ) 之製造方法之第2形態之其他可取例子，有下述製程'。即 在形成高濃度雜質領域之製程後，尙包含，以覆蓋側壁絕 緣膜及閘電極狀，形成高融點金屬膜之製程，以及，對高 融點金屬膜實施熱處理，而在閛電極之上面形成矽化物膜 之製程。 若在本例配合，在對應閘電極之角部之位置至對應閘 絕緣膜之側面之位置之間，形成面向閘電極之側面及閘絕 緣膜之側面之閘絕緣膜保護膜之製程時，便可以在矽化物 與側壁絕緣膜之間，形成閘絕緣膜保護膜。.由於有此閘絕 緣膜保護膜之存在，可以防止在矽化物膜與側壁絕緣膜之 境界產生鋸齒狀部分。 在本例配合，在對應閘電極之角部之位置至對應閘絕 緣膜之側面之位置間，形成面向閘電極之側面及閘絕緣膜 之側面之閘絕緣膜保護膜，及對側壁絕緣膜施.加超蝕刻， 使側壁絕緣膜位於較角部爲下方之位置之製程時，便不會 使矽化物膜之端部之厚度較中央部之厚度大。因爲，在對 應閘電極之角度之位置有閘絕緣膜保護膜，因此，形成矽 化物膜時，高融點金屬不會在閘電極之側面矽化物化。若 矽化物膜之厚度大，熱應力會比膜厚度小時大很多。本例 可以使矽化物膜之端部之厚度較小，因此可以使矽化物膜 產生之熱應力較小。因而可以使閘絕緣膜從矽化物膜受到 之熱應力較小。 同時因矽化物膜之端部與中央部之厚度相同，矽化物 膜呈平坦狀。位於矽化物膜上之層間絕緣膜也因而呈平坦 (請先M-讀背面之注意事 — II - I I I 項^寫本頁) i ·1 B1 · ϋ I t 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -17- 4 256 4 0 五、發明説明1纟) 狀。因此可以迴避，在位於矽化物膜上之層間絕緣膜上形 成配線膜時，配線膜之斷線等之問題。 高融點金屬膜最好含有，鈦，鈷，鉬，鉑，鎳及鎢中 之至少一種。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第2形態之可取例子，有下述製程。即，高 融點金屬膜含有鈦。形成矽化物膜之製程包含，對高融點 金屬膜進行熱處理，在閘電極之上面形成鈦矽化物膜之製 程；去除側壁絕緣膜上之高融點金屬膜之製程：以及，對 鈦矽化物膜進行熱處理，降低鈦矽化物膜之電阻之製程。 經濟部智惡財產局員工消費合作社印製 高融點金屬膜最好含鈦。經由最初之熱處理，鈦矽化 物膜之結晶構造變成C 4 9。這時，在鈦矽化物膜會產生 熱應力。此項熱應力會對閛絕緣膜有不良影響。經過接著 之熱處理，鈦矽化物之結晶構造變成C 5 4。鈦矽化物膜 C 5 4之電阻較鈦矽化物膜C 4 9小，因此要經過這種處 理。這時，鈦矽化物膜也會產生熱應力。因而閘絕緣膜會 受到兩次熱應力。本例因爲可以使鈦矽化物膜之端部厚度 較小，因此可以減低閘絕緣膜所受到之兩次熱應力。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第2形態之其他可取例子，有下述製程。即 ，形成低濃度雜質領域之製程包含，在主表面斜向注入離 子而形成之製程。所謂斜向注入離子，係指對半導體基板 之主表面，傾斜一定之角部注入離子之方法。 使用斜向注入離子法，形成低濃度雜質領域時，若無 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4规格（210X297公釐> -18 - ά'Ο 0 Α7 Β7 五、發明説明) ---------^-- X請先^讀背面之注意事項再(、-本頁) 閘絕緣膜保護膜，離子會直接撞衝閘絕緣膜之側面。因之 會在閘絕緣膜之端部，發生多處結晶構造斷裂之部位。本 例因爲有閘絕緣膜保護膜，因此可以防離子直接碰撞閘絕 緣膜之側面。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第2形態之其他可取例子，有下述製程。即 ，包含，在形成閘電極之製程與形成閘絕緣膜保護膜之製 程之間，藉熱氧化|以覆蓋閘絕緣膜之側面及閘電極之側 面狀，形成氧化絕緣膜之製程s 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 閘絕緣膜保護膜之介電率較氧化絕緣膜爲高*因此容 易在膜表面流通微小電流。因此，若含閘絕緣膜保護膜直 接接觸到閘電極，閘電極之雜散電容將變大。此項雜散電 容成爲阻礙包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置之高 速動作之主因。同時會發生，從閘電極通過閘絕緣膜保護 膜，到達半導體基板之漏洩電流》此項漏洩電流成爲使包 含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置之消耗電流增加之 主因。本例以覆蓋閘絕緣膜之側面及閘電極之側面狀形成 有氧化絕緣膜，因此可解決這些問題。再者，若以聚矽或 砂化物構成閘電極，氧化絕緣膜成爲矽化物膜。 再者，氧化絕緣膜之厚度較閘絕緣膜之厚度小，且延 伸到低濃度雜質領域上時，閘絕緣膜保護膜位於低濃度雜 質領域上之氧化絕緣膜上。因之，閘絕緣膜保護膜位於低 濃度雜質領域上之氧化絕緣膜上。因之*閘絕緣膜保護膜 不形成爲面向閘絕緣膜之整個側面，而是形成爲面向側面 本纸張尺度適用中國國家橾隼（CNS ) Α4规格（210X297公釐）-19 · 4 2 56 40 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明説明1ί ) 之一部分。這種情形仍有保護閘絕緣膜之效果。但是，閘 絕緣膜保護膜面向閘絕緣膜之整個側面時，保護閘絕緣膜 之效果較大。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之.半導體裝置 之製造方法之第3形態，係包含：有主表面之半導體基板 :有側面，而形成在主表面上之閘絕緣膜：有由側面及上 面所形成之角部，形成在閘絕緣膜上之閘電極；以及，形 成在主表面之源極/汲極之包含Μ I S型場效應電晶體之 半導體裝置之製造方法•包括下述製程。 即包括：在主表面形成閘絕緣膜及閘電極之製程：形 成面向閘絕緣膜之側面，至少含有，矽氮化膜，未摻雜質 聚矽膜及未摻雜質無定形矽膜中之一種之閘絕緣膜保護膜 之製程：與閘電極之側面夾住閘絕緣膜保護膜狀，形成側 壁絕緣膜之製程：在主表面形成源極/汲極之製程；以覆 蓋側壁絕緣膜及閘電極狀，形成高融點金屬膜之製程；以 及，對高融點金屬膜進行熱處理，而在閘電極之上面形成 砂化物膜之製程。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第3形態，係在形成源極/汲極以前，先形 成閘絕緣膜保護膜。藉熱擴散或注入離子法形成源極/汲 極時，可以防止雜質或離子通過閘絕緣膜之側面’，進入之 側面之端部。這是因爲構成閘絕緣膜保護膜之矽氮化膜， 未摻雜質聚矽膜及未摻雜質無定形矽膜之膜質非常緻密， 雜質或離子不易通過閘絕緣膜保護膜之故9此等膜也不易 ---------^— _(請先閱讀背面之注意^項再f ;本頁) -訂 線 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4说格（210 X 297公釐）-20 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 2 5 b 4- 0 a? _____B7_五、發明説明1 ) 令水分或氧氣通過’因此可以防止水分或氧氣對閘絕緣膜 之端部造成傷害。三種膜之中，矽氮化膜最爲有效。同時 ，矽氮化膜對矽氧化膜有蝕刻之選擇性。 如以上所說明依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體 之半導體裝置之製造方法之第3形態，可以防止閘絕緣膜 受到雜質，離子，水分，氧氣等之傷害。因此可以防止， 因閘絕緣膜受到傷害而引起之含有Μ I S型場效應電晶體 之半導體裝置之特性變化，或長期可靠性之降低。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第3形態之可取例子，有下述製程。即，形 成閘絕緣膜保護膜之製程包含：以覆蓋閘絕緣膜及閘電極 狀，在主表面形成作爲閘絕緣膜保護膜之膜之製程；以及 ，對該膜施加異方性蝕刻，在對應角部之位置至對應閘絕 緣膜之側面之位置間，形成面向閘電極之側面及閘絕緣膜 之側面之閘絕緣膜保護膜之製程。本例可在矽化物膜與側 壁絕緣膜之間|形成閘絕緣膜保護膜。由於有此閘絕緣膜 保護膜之存在，可以防止在矽化物膜與側壁絕緣膜之境界 產生鋸齒狀部分。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第3形態之其他可取例子，有下述製程。即 ，形成側壁絕緣膜之製程包含，使側壁絕緣膜延伸至對應 角部之位置之製程。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第3形態之其他可取例子’有下述製程。即 _(請先·Μ讀背面之注意事項炎 Γ本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐）-21 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 425640 a? ____ B7___ 五、發明説明β ) ，形成側壁絕緣膜之製程包含|對側壁絕緣膜施加超蝕刻 ，將側壁絕緣膜形成在較角部爲下方之位置之製程。 本例係對側壁絕緣膜施加超蝕刻，但矽化物膜之端部 之厚度不會較中央部之厚度爲大。因爲，在對應閘電極之 角部之位置有閘絕緣膜保護膜，形成矽化物膜時，高融點 金屬膜不會在閘電極之側面矽化物化之故》若矽化物膜太 厚，其熱力會較膜厚小時爲大。本例可以使矽化物膜端部 之厚度較小，因此可以使矽化物膜產生之熱應力較小。因 此可以使閘絕緣膜從矽化物膜受到之熱應力較小》 同時，因矽化物膜之端部之厚度與中央部之厚度相同 ，因此矽化物膜呈平坦狀。位於矽化物膜上之層間絕緣膜 亦因此呈平坦狀。因而在位於矽化物膜上之層間絕緣膜上 形成配線膜時，可以迴避配線膜之斷線等問題。 高融點金屬膜最好含，鈦，鈷，鉬，鉑，鎳及鎢中之 至少一種β 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第3形態之其他可取例子，有下述製程。即 高融點金屬膜含鈦膜》形成矽化物膜之製程包含：對高融 點金屬膜進行熱處理，在閘電極上面形成鈦矽化物膜之製 程；去除側壁絕緣膜上之高融點金屬膜之製程；以及，對 欽矽化物進行熱處理，降低鈦矽化物膜之電阻之製程》 高融點金屬膜最好含鈦。經由最初之熱處理，鈦矽化 物膜之結晶構造成爲C 4 9。這時，在鈦矽化物膜會產生 熱應力。此項熱應力會對閘絕緣膜產生不良影響》接著之 本紙張尺度適用中國囷家標準（CNS ) Α4规格（2丨0Χ297公釐）-22- ---------种衣------.π------^ <請先聞讀背面之注意事項再(，，、本頁) ( 425640 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明^ ) 熱處理，鈦矽化物之結晶構造成爲C 5 4。鈦矽化物膜 C 5 4之電阻較鈦矽化物膜C 4 9爲小，因此需要此項處 理。這時，鈦矽化物膜也會產生熱應力。因此閘絕緣膜會 受到兩次熱應力。本例可以使鈦矽化物膜之端部之厚度較 小，因此可以減低閘絕緣膜所受到之兩項熱應力。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之製造方法之第3形態之其他可取例子，有下述製程。即 ，在形成閘電極之製程與形成閘絕緣膜保護膜之製程之間 包含，藉熱氧化形成覆蓋閘絕緣膜之側面與閘電極之側面 之氧化絕緣膜之製程。 閘絕緣膜保護膜之介電率較氧化絕緣膜爲高，因此容 易在膜表面流通微小電流。因此，令閘絕緣膜保護膜直接 接觸在閘電極時，閘電極之雜散電容會變大6此項雜散電 容成爲阻礙包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置之高 速動作之主因。同時會產生，從閘電極通過閘絕緣膜保護 膜，到達半導體基板之漏洩電流。此項漏洩電流成爲使包 含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置之消耗電流增加之 原因。本例形成有覆蓋閘絕緣膜之側面及閘電極之側面之 氧化絕緣膜，因此可以解決這些問題。再者，以聚矽或矽 化物構成閘電極時，氧化絕緣膜成爲矽化物膜》 再者，氧化絕緣膜之厚度較閘絕緣膜之厚度爲小，且 延伸形成至源極/汲極上時，閘絕緣膜保護膜則位於源極 /汲極上之氧化絕緣膜上。因此，閛絕緣膜保護膜不形成 面向閘絕緣膜之整個側面，而是形成爲只面向側面之一部 請 先.Μ 讀 背 & % 事 項 頁 本紙張尺度適用中國國家揉準（CMS ) Α4規格（2丨0Χ297公釐）· 23 - d Λ Λ A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 五 >發明説明2《 ) \ I 分 〇 在 這 種 情形 仍 有保 護 閘 絕 緣 膜 之 效 果 0 但 是 閘 絕 緣 1 1 | 膜 保 護 膜 面 向 閘 絕 緣 膜 之 整 個 側 面時 保 護 閘 絕 緣 膜 之 效 1 1 果 較大 〇 •r-N 1 1 依 本 發 明 之包含 Μ I S 型 場 效 m 電 晶 體 之 半 導 體 裝 置 .閱 ί 1 之 第 1 形 能 JU»、 > 備有 有主 表 面 之 半 導 體 基 板 有 側 面 而 背 面 1 I 形 成 在 主 表 面 上 之 閘 絕 緣 膜 : 有 由 側 面及 上 面所形成 之 角 之 注 意 1 1 I 部 > 形成在 閘 絕 緣 膜 上 之 閘 電 極 形 成 在 主 表 面 之 源 極 / 事 項 再 1 1 汲 極 I 形 成 面 向 聞 絕 緣 膜 之 側 面 至 少 含有 矽 氮 化 膜 未 £ 1 裝 摻 雜 質 聚 矽 膜 及 未 摻 雜 質 無定 形矽 膜 中 之 一 種 之 閘 絕 緣 膜 頁 'w» 1 | 保 護 膜 與 閘 電 極 夾住 閘 絕 緣 膜 保 護 膜 狀形 成之 側 壁 絕 緣 1 I 膜 以 及 形 成 在 閘 電 極 之 上 述 上 面 之 矽 化物 膜 〇 1 1 1 依 本 發 明 之 包 含 Μ I S 型 場 效 應 電 晶 體 之 半 導 體 裝 置 1 訂 之 第 1 形 能 之 可取 例 子 有下述架 構 ύ 即 閘 絕 緣 膜 保 護 1 1 膜 係在對 應 角 部 之 位 置 至 對應 閘 絕 緣 膜 之 側 面 之 位 置 間 1 | 面 向 閘 電 極 之 側 面 及 閘 絕 緣 膜 之 側 面 〇 1 I 本 例 在 矽 化 物 膜 與 側 壁 絕 緣 膜 之 間 有 閘 絕 緣 膜 保 護 1 線 1 膜 0 由 於 有 此 閘 絕 緣 膜 保 m 膜 之存在 可 以 防 止 在矽化物 1 1 膜 與 側 壁 絕 緣 膜 之境界 發 生 鋸 齒 狀部分 〇 1 1 依本 發 明 之包含 Μ I S 型 場 效 應 電 晶 體 之半 導 體 裝 置 ; 1 I 之 第 1 形 態 之 其 他 可取 例 子 有下 述 架 構 〇 即 側 壁 絕 緣 : ! | 膜 形 成 在 較 角 部 爲 下 方 之 位 置 0 若 組 合 本例 與 在 對 應 角 1 1 部 之 位 置 至 對 I® 閘 絕 緣 膜 之 側 面 之 位 置 間 面 向 閘 電 極 之 1 1 側 面 及 閘 絕 緣 膜 之 側 面 形成 閘 絕 緣 膜 保 護 膜 之 例 子 則 1 1 矽 化 物 膜 之 XULI 端 部 之 厚 度 不 會 比 中 央 部 之 厚 度 大 〇 因 爲 在 1 J 1 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS > A4iUfr ( 210X297公釐）-24 - Α7 Β7 經濟部眢慧財產局員工消费合作社印製 五、發明説嗎？) 對應閘電極之角部之位置有閘絕緣膜保護膜，因此在形成 矽化物膜時.，高融點金屬膜不會在閘電極之側面矽化物化 。矽化物膜之厚度大時，熱應力會較厚度小時大。本例可 使矽化物膜端部厚度較小，因此可以使矽化物膜產生之熱 應力較小。因此，可以使閘絕緣膜從矽化物膜接受之熱應 力較小。 同時，因爲矽化物膜之端部之厚度與中央部之厚度相 同，矽化物膜成平坦狀。位於矽化物膜上之層間絕緣膜也 因而呈平坦狀。因此’在位於矽化物膜上之層間絕緣膜上 形成配線膜時，可以迴避配線膜之斷線等問題。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之第1形態之其他可取例子，有下述架構。即，源極/汲 極含有，形成在主表面之低濃度雜質領域及高濃度雜質領 域。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之第1形態之其他可取例子，有下述架構。即，包含，位 於閛電極與閘絕緣膜保護膜之間，覆蓋閛電極之側面及閘 絕緣膜之側面狀形成之氧化絕緣膜。閘絕緣膜保護膜之介 電率較氧化絕緣膜高，因此很容易在膜表面有微小電流流 通。因此，若令閘絕緣膜保護膜直接接觸在閘電極，閘電 極之雜散電容會變大。此項雜散電容成爲阻礙含有Μ I S 型場效應電晶體之半導體裝置之高速動作之主因。同時會 產生從閘電極通過閘絕緣膜保護膜，到達半導體基板之漏 洩電流。此項漏洩電流成爲使含有Μ I S型場效應電晶體 ---------^— .<請先閲讀背面之注意事項再{未瓦) -訂 線 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS)A4規格（210X297公釐> -25- 4 2 ο 〇 4 Ο '； α7 4 2R6 4 〇_Β7__ 五、發明説明^ ) 之半導體裝置之消耗電流增加之原因。本例以覆蓋閘絕緣 膜側面及閘電極之側面狀形成有氧化絕緣膜，因此可以解 決這些問題。再者，若閛電極是由聚矽或矽化物構成，氧 化絕緣膜則成爲矽氧化膜。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之第1形態之其他可取例子，有下述架構。即，氧化絕緣 膜之厚度較閘絕緣膜之厚度小，且延伸至源極/汲極之上 。閘絕緣膜保護膜位於源極/汲極上之氧化絕緣膜上。 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之第1形態之其他可取例子，有下述架構。即，閘絕緣膜 保護膜之厚度在2nm以上，且較1Onm爲小。厚度2 n m以上之理由是，若閘絕緣膜保護膜之厚度較小，則被 認爲無法充分發揮保護閘絕緣膜之功能。在日本國特開平 9 — 1 6 2 4 0 2號公報所揭示之技術，矽氮化膜之厚度 較1 Ο n m小很困難。即，如第4 0圖所示，在矽氮化膜 2 1 0下之領域形成η 型領域2 1 4 »若矽氮化膜2 1 0 之厚度小於1 0 nm時，被認爲11_型領域會被η型領域 2 1 0吸收。本例未在閘絕緣膜保護膜之下形成這種獨立 之雜質領域，因此可以使閘絕緣膜保護膜之厚度小於1 0 n m ° 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之第1形態之其他可取例子，有下述架構。即，側壁絕緣 膜含有，至少包含磷及硼中之一種之矽氧化膜•依本發明 之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置之第1形態之 本纸張尺度適用中國國家標準（〇奶）八4規_格（2丨0><297公釐）-26 -
五、發明説明24 ) 其他可取例子，有下述架構。即，源極/汲極備有端部， 端部在與上述閘電極重叠之位置。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之第2形態，備有：有主表面之半導體基板：有側面，而 形成在主表面上之閘絕緣膜：有由側面及上面形成之角部 ，形成在閘絕緣膜上之閘電極；形成在主表面之源極/汲 極；以及，面向閘絕緣膜之側面，至少含有矽氮化膜，未 摻雜質聚矽膜及未摻雜質無定形矽膜中之一種，厚度2 nm以上，且1 〇 nm以下之閘絕緣膜保護膜· 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝匱 之第2形態，閘絕緣膜保護膜之厚度爲2 nm以上，且較 1 0 nm小。理由與上述依本發明之包含Μ I S型場效應 電晶體之半導體裝置之第1形態所說明之限定數値之理由 相同β依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝 置之第2形態之可取例子*有下述架構。即，包含，位於 閘電極與閘絕緣膜保護膜之間，覆蓋閘電極之側面及閘絕 綠膜之側面狀形成之氧化絕緣膜。 因爲閘絕緣膜保護膜之介電率較氧化絕緣膜高|很容 易在膜表面流通微小之電流。因此|若令閘絕緣膜保護膜 直接接觸到閘電極，閘電極之雜散電容會變大。此項雜散 電容會成爲阻礙包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之高速動作之主因。同時會產生，從閘電極通過閘絕緣膜 保護膜，到達半導體基板之漏洩電流°此項漏洩電流成爲 使包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置之消耗電流增 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐）-27 - ---------^-- X請先JW讀背面之注意事項再ί ;本頁) 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 4 2 5 6 4 Ο -，ί a? ___Β7__ 五、發明説明巧 ) 加之原因。本例形成有覆蓋閘絕緣膜之側面及閘電極之側 面之氧化絕緣膜，因此可以解決這些問題。再者，若閘電 極是由聚矽或矽化物構成，氧化絕緣膜會成爲矽化物膜。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之第2形態之其他可取例子，有下述架構。即，氧化絕緣 膜之厚度較閘絕緣膜之厚度小，且延伸到源極/汲極上。 閛絕緣膜保護膜位於源極/汲極上之氧化絕緣膜上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝匱 之第2形態之其他可取例子，有下述架構。即，包含，與 閘電極夾住閘絕緣膜保護膜狀形成之側壁絕緣膜。依本發 明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置之第2形態 之其他可取例子，有下述架構》即，源極/汲極含有低濃 度雜質領域及高濃度雜質領域。依本發明之包含Μ I S型 場效應電晶體之半導體裝置之第2形態之其他例子，有下 述架構。即，閘絕緣膜保護膜係形成在，從對應角部之位 置至對應閘絕緣膜之側面之位置之間，依本發明之包含 Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置之第2形態之其他可 取例子，有下述架構。即，側壁絕緣膜延伸到對應角部之 位置。依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝 置之第2形態之其他可取例子，有下述架構。即，側壁絕 緣膜形成在較角部爲下方之位置。 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之第2形態之其他可取例子，有下述架構。即，包含形成 在閘電極上面之矽化物膜。若組合本例，與將閘絕緣膜保 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4«^M 210X297公釐）-28· A7 B7 425640 五、發明説明^ ) 請 先 • Μ 讀 背 £ι 之 注 意 事 項 是 I 頁 護膜形成在對應角部之位置至對應閘絕緣膜之側面之位置 間之例子時，閘絕緣膜保護膜則存在於矽化物膜與側壁絕 緣膜之間。由於有此閘絕緣膜保護膜之存在，可以藉此防 止在矽化物膜與側壁絕緣膜之境界產生鋸齒狀部。同時， 若組合，本例，閘絕緣膜保護膜形成在對應角部之位置生 對應閘絕緣膜之側面之位置之例子，以及，側壁絕緣膜形 成在較角部爲下方之位置之例子時，矽化物膜之端部之厚 度便不會比中央部之厚度大。因爲在對應角部之位置有閘 絕緣膜保護膜，因此在形成矽化物膜時，高.融點金屬膜不 會在閘電極之側面矽化物化之故。矽化物膜較厚時，較之 膜厚小時，其熱應力會較大。因爲可使矽化物膜之端部之 厚度較小，因此可以減低矽化物膜產生之熱應力。因此， 可以使閘絕緣膜所受之熱應力減小。又因矽化物膜之端部 之厚度與中央部之厚度相同，矽化物膜成平坦狀。在矽化 物膜上之層間絕緣膜也因而呈平坦狀。因而在位於矽化物 膜上之層間絕緣膜上形成配線膜時，可迴避配線膜之斷線 等問題。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 依本發明之包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置 之第2形態之其他可取例子，有下述架構。即，源極/汲 極備有端部，而端部在與閘電極重疊之位置。依本發明之 包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置之第2形態之其 他可取例子，有下述架構。即，側壁絕緣膜含有，至少包 含磷及硼中之一種之矽化物膜。 適合本發明之閘絕緣膜之材料有，矽化物膜，矽氮化 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐）· 29 - 經濟部智砮財產局員工消费合作社印製 0 Αί α7 yi 9Η6 4Ό_iL_ 五、發明説明2?) 氧化膜，氧化鈦膜等。低濃度雜質領域及高濃度雜質領域 係表示，例如L D D構造。閘絕緣膜保護膜之厚度在2 nm以上，且較1 〇 nm小之條件，亦可適用在本發明方 法之形態。 在本發明，藉自行定位（self-align )在閘電極上面形 成矽化物時，至少閘電極之上面必須用含矽之材料來構成 〇 如本發明之閘電極之上面含有矽化物之架構，若要獲 得防止矽化物之過剩反應或防止發生靜電之效果，閘絕緣 膜保護膜有必要含有矽氮化膜。 (第1實施例） 第1圖係本發明之第1實施例之截面圖*在半導體基 板之一個例子之矽基板1 0之主表面形成有，閘絕緣膜之 一個例子之閘氧化膜2 0。閘氧化膜2 0上形成有閘電極 26。構成閘電極26之材料有下列各種。（1)含磷， 砷，硼等之多結晶矽。（2 )鎢，鉬，鉑，鎳，鈦，鈷等 之高融點金屬之矽反應而成之矽化物。（3)高融點金屬 ，鋁等具有導電性之金屬。對閘電極2 6來講，可以單獨 使用（1) ， （2) ， （3)，亦可以組合此等使成積層 構造。從對應由閘電極2 6之側面與上面所形成之角部 4 2之位置，至對應閘氧化膜2 0之側面之位置間，形成 有面向閘氧化膜2 0之側面及閘電極2 6之側面之矽氮化 膜2 4。在矽基板1 0之主表面上，直接形成有矽氮化膜 本紙張尺度適用中國圉家榡準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐）-30 - I I— ml —訂I I I I 線 .{請先凋讀背面之注意事項支 ί本頁) ( 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 4 2564 0 A7 B7 五、發明説明^ ) 。因之，矽氮化膜2 4完全覆蓋閘氧化膜2 0之側面•矽 氮化膜2 4係閘絕緣膜保護膜之一個例子。再者，矽氮化 膜2 4之箭頭t所示厚度以2 nm以上，且較1 0 nm小 爲佳。 與閘電極2 6之側面夾住矽氮化膜2 4狀，形成有側 壁絕緣膜之一個例子之側壁矽氧化膜2 2。側壁矽氧化膜 2 2施加超蝕刻》因此，側壁矽氧化膜2 2位於較角部 4 2爲下方之位置。在閘電極2 6之上面形成有，矽化物 膜之一個例子之鈦矽化物膜2 8 » 在位於側壁矽氧化膜2 2下方之矽基板1 0之主表面 形成有η—型領域1 6。在矽基板1 0之主表面，η—型領 域1 6之旁邊形成有η+型領域1 4。以η+型領域1 4及 η —型領域1 6構成LDD構造之源極/汲極。在η +型領 域1 4上形成有鈦矽化物膜1 8。以覆蓋閘電極2 6及源 極/汲極狀，在矽基板1 0之主表面形成有層間絕緣膜 3 4。層間絕緣膜3 4之材料有，例如，矽氧化膜， PSG膜’ BSG膜，BpSG膜等。可以單獨使用這些 膜當作層間絕緣膜3 4，也可以組合這些膜形成多層構造 之層間絕緣膜3 4。層間絕緣膜3 4形成有可以到達鈦矽 化物膜1 8之接觸孔3 0。層間絕緣膜3 4上形成有配線 膜3 2。接觸孔3 0內部亦有配線膜3 2，藉此以電氣方 式連接配線膜3 2與鈦矽化物膜1 8。配線膜3 2之材料 有，鋁，在鋁內含銅之鋁合金，鈦等之高融點金屬等。可 以單獨使用這些材料做成配線膜3 2，也可以組合使用。 210X297^*) -31 - ---------¾------IT------0 ，(请先-«讀背面之注意事項Α.Γ本瓦) { 425640 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明^ ) 再者，1 2係場氧化膜。 其次說.明第1圖所示構造之製造方法。參照第2圖， 在矽基板1 0之主表面，形成元件分離用之場氧化膜1 2 。而，例如使用熱氧化法，在矽基板1 0之主表面形成閘 氧化膜2 0。閘氧化膜2 0之厚度爲數個nm至1 〇 〇 nm。在矽基板1 〇之主表面整面，用例如CVD法形成 聚矽膜。聚矽膜含有磷之雜物，因此，聚矽膜有導電性。 在此聚矽膜上塗敷光致抗蝕劑，形成一定之圖案。以形成 圖案之光致抗蝕劑爲掩蔽，採異方性蝕刻法選擇性蝕刻去 除聚矽膜，形成閘電極2 6。對聚矽膜施加異方性蝕刻之 方法，一般是在數1 0 m To r r程度之減壓化，流通 氟或鹵素氣，使其產生高頻電漿，而藉此高頻電漿來進行 蝕刻。 再參照第3圖，以覆蓋閘氧化膜2 0及閘電極2 6狀 ，在矽基板1 0之主表面整面形成矽氮化膜2 4。形成矽 氮化膜2 4之方法有，例如使用二氯甲矽烷與氨作爲材料 氣體之C V D法。 再參照第4圖|藉異方性蝕刻將矽氮化膜2 4加以蝕 刻（etch back)。藉此在面向間電極2 6之側面及鬧氧化 膜2 0之側面之位置，留下矽氮化膜2 4。對矽氮化膜 2 4施加異方性蝕刻之方法有，例如，令氟系氣體流過 0 . ITo r r程度之減壓化，令其產生高頻電漿，而利 用此高頻電漿來蝕刻之方法。 再參照第5圖，以覆蓋閘電極2 6狀，利用例如 i I I I^ίι1·Ι ‘(請先-"讀背面之注意事項^_,本頁) 一' 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4此格（210X297公釐} - 32 - 425640 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明3(() CVD法’在矽基板1〇之整個主表面形成含磷之矽氧化 膜3 6。形成矽氧化膜3 6之CVD法有，例如，使用氮 氣載體使矽甲烷，氧及少量之磷化氫進行熱化學反應之方 法。矽氧化膜3 6中之磷濃度爲2〜1 〇莫耳％ » 再參照第6圖，藉異方性蝕刻，對矽氧化膜3 6施加 蝕刻1而在矽氮化膜2 4之周圍形成側壁矽氧化膜2 2。 因爲側壁矽氧化膜2 2被超蝕刻，因此位於較角部4 2爲 下方之位置。以閘電極2 6，側壁矽氧化膜2 2及場氧化 膜1 2作爲掩蔽，在矽基板1 0之主表面注入砷之離子。 此項離子之注入係對矽基板10之主表面成垂直之方向注 入。砷之注入離子量爲1 X 1 015/cm2〜1 X 1 〇16 /cm2。 再參照第7圖。因爲對矽基板1 0進行熱處理，·使注 入矽基板1 0之砷活性化，而形成n+型領域1 4 «因爲這 項熱處理，含在側壁矽氧化膜2 2內之磷便在矽基板1 0 之表面擴散，而形成η—型領域1 6。在磷擴散時*於側壁 矽氧化膜2 2與閘氧化膜2 0之側面之間，有矽氮化膜 24。因之|可防止磷擴散到閘氧化膜20之端部。在側 壁矽氧化膜2 2之內含有砷或硼作爲雜質時，砷或硼也不 會擴散到閘氧化膜2 0之端部。 再參照第8圖。以覆蓋閘電極2 6狀’在矽基板1 〇 之主表面整面，使用例如濺射法形成鈦膜3 8。 再參照第9圖。以6 0 0〜7 5 0 °C之燈光退火（ Lamp Anneal)對欽膜進行熱處理’而在鬧電極2 β之上面 請 先 .閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 太界 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4规格（210X297公釐）-33 - 4 2 564 0 Α7 Β7 五、發明説嗍{) 及n+型領域14上，分別形成鈦矽化物膜28，18。鈦 矽化物膜18，2 8之結晶構造爲C4 9。 再參照第1 0圖。使用氨系物質，去除位在場氧化膜 1 2及側壁矽氧化膜2 2上之未反應之鈦膜。而以7 0 0 〜900 °C對鈦矽化物膜18，28進行熱處理。藉此熱 處理，鈦矽化物膜之結晶構造變成C 5 4。C 5 4之電阻 較C 4 9小。當鈦矽化物膜之結晶構造變成C 4 9時，鈦 矽化物膜會產生熱應力，其影響會及於閘氧化膜。鈦矽化 物膜之結晶構造從C 4 9變成C 5 4時•鈦矽化物膜也會 產生熱應力'此項熱應力也會對閘氧化膜產生影響。因此 ，位於角部4 2之鈦膜過度反應，鈦矽化物膜2 8之端部 之厚度變大時，以上所述之熱應力亦變大。本第1實施例 係藉矽氮化膜2 4，防止在角部4 2，鈦膜產生過度之反 應。 再回到製程之說明。參照第1圖。以覆蓋閘電極2 6 狀1在矽基板1 0之主表面上形成，例如含矽化物膜之層 間絕緣膜3 4。選擇性蝕刻去除層間絕緣膜3 4，形成可 到達鈦矽化物膜1 8之接觸孔3 0。接著在層間絕緣膜 3 4上，使用例如濺射法，形成鋁膜。鋁膜在接觸孔3 0 內亦一樣形成。而在此鋁膜形成圖案，而形成配線膜3 2 (第2實施例） 說明本發明之第2實施例》使用與第1實施例相同之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0X297公着）· 34 · ---------裝-- ί請先閲讀背面之注意¥項再< 本頁) -訂 線 經濟部智¾財產局員工消費合作社印製 425640 A7 B7 _ 五、發明説明邛 ) 方法，製成第4圖所示之構造。再參照第11圖。以閘電 極2 6及場氧化膜1 2爲掩蔽，在矽基板1 0之主表面斜 向注入離子。所謂斜向注入離子，係對矽基板1 0之主表 面1以一定之角度•例如傾斜7度注入離子之方法。注入 離子之量爲 Ixl012/cm2〜ixi〇14/cm2。 頻道是η頻道時，係將磷化氫或砷化氫等之原料氣體電漿 化取出之磷或砷等之離子加速，打進矽基板內》頻道是ρ 頻道時，係將硼乙烷等之原料氣體電漿化取出之硼等之離 子加速，打進矽基板內=面向閘氧化膜2 0.之側面，有矽 氮化膜2 4。因此，注入之離子會撞到矽氮化膜2 4 ·可 防止撞到閘氧化膜2 0之側面。藉此，可以防止在閘氧化 膜2 0之端部發生有結晶構造之結合斷裂之部位。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再參照第1 2圖。對注入矽基板1 0內之離子進行熱 處理。藉此使離子活性化，在矽基板1 0之主表面形成η_ 型領域1 6。形成η —型領域1 6另有，例如擴散法。擴散 法有，例如，將氧氯化磷，氧，氮之混合氣體加以熱分解 所產生之磷，擴散到矽基板1 0內之方法。這時，因同樣 有面向閘氧化膜2 0之側面之矽氮化膜2 4 ·因此可以防 止砩從閘氧化膜2 0之側面進入閘氧化膜2 0之端部。 再參照第1 3圖。例如使用C V D法*以覆蓋閘電極 2 6狀，在矽基板1 0之主表面形成矽氧化膜3 6。再者 ，在成爲側壁矽氧化膜部分之下方，已形成有型領域 16。因此，矽氧化膜36內可以不含雜質。但是，爲了 提高矽氧化膜3 6之膜質，也可以在矽氧化膜3 6內含雜 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）-35 - 425640 經濟部智^-財產局貞工涓费合作社印製 A7 ______B7_五、發明説明邛 ) 質。 再參照第1 4圖。使用與第1實施例相同之方法，蝕 刻矽氧化膜3 6，在矽氧化膜2 4周圍形成側壁矽氧化膜 2 2。側壁矽氧化膜2 2被超蝕刻，位於角部4 2之下方 。而使用與第1實施例相同之方法，在矽基板1 0之主表 面注入雜質離子。 再參照第1 5圖。對矽基板10進行熱處理。藉此使 注入矽基板1 0內之離子活性化，形成η+型領域1 4。再 者，在閘電極2 6上面形成矽化物膜時，可以採用第1實 施例之第8圖〜第10圖所示之製程。 (第3實施例） 使用與第1實施例相同之方法，製成第5圖所示之構 造。而藉異方性蝕刻對矽氧化膜3 6蝕刻，如第1 6圖所 示，形成側壁矽氧化膜2 2。再者，本實施例未對側壁矽 氧化膜2 2超蝕刻。因之，側壁矽氧化膜2 2延伸至面向 角部42之位置。接著，以閘電極26，側壁矽氧化膜 2 2及場氧化膜1 2作爲掩蔽，在矽基板1 0之主表面， 藉與第1實施例之第6圖所示製程相同之方法，注入雜質 離子。 再參照第1 7圖。與第1實施例之第7圖所示之製程 一樣，對矽基板1 0進行熱處理。藉此使打入矽基板1 0 內之離子活性化，形成η+型領域1 4。同時，含在側壁矽 氧化膜2 2內之雜質會擴散到矽基板1 0之主表面，形成 I ! 裝 — I —————— ^ Hurl! ^ /請先.«讀背面之注意事項再{ 本頁) 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-36 - 258 4 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明) η —型領域1 6。在擴散時，側壁矽氧化膜2 2與閘氧化膜 2 0之間有矽氮化膜2 4。因之可以防止，雜質由閘氧化 膜2 0之側面，進入閘氧化膜2 0之端部。再者，也可以 在形成側壁矽氧化膜2 2之前，先在矽基板1 〇內注入離 子，以形成η—型領域16。 再參照第1 8圖。例如使用濺射法，在矽基板1 〇之 主表面整面上形成高融點金屬膜之一個例子之鈦膜3 8。 再參照第19圖。對鈦膜38進行熱處理。藉此在閘 電極2 6之上面及η+型領域1 4上，分別形成鈦矽化物膜 28，1 8。此鈦矽化物膜之結晶構造爲C49 » 再參照第2 0圖。使用氨系之物質，去除未反應之鈦 膜38。而再度對鈦矽化物膜18，20進行熱處理》藉 此，鈦矽化物膜之結晶構造變成C 5 4。側壁矽氧化膜 2 2形成到對應角部4 2之位置。因此，縱使沒有矽氮化 膜2 4，鈦矽化物膜2 8之端部之厚度也不會比中央部之 厚度大。但，如果將矽氮化膜2 4形成到角部4 2，則有 下述效果。第2 1圖係第2 0圖所示構造之部分平面圖β 在鈦矽化物膜2 8與側壁矽氧化膜2 2之間有矽氮化膜 2 4。由於有矽氮化膜2 4存在，可以防止在鈦矽化物膜 2 8與側壁矽氧化膜2 2之境界產生鋸齒狀部- (第4實施例） 第2 2圖係本發明之第4實施例之截面圖》與第1圖 所示之第1實施例之差異是•在閘電極2 6之側面至η—型 請 i 背 面 之 注 意 事 項 本 頁 裝 訂 線 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（2丨0X297公釐）-37 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 2 564 0 Α? Β7 五、發明説明邛 ) 領域1 6上之間，形成氧化絕緣膜4 0。其他各項構造與 第1圖所示構造相同，因此標示同一記號’說明從略。 選擇性蝕刻去除聚矽膜’形成閘電極2 6時，聚矽膜 被超蝕刻6這是爲了要使其不在台階部’例如在場氧化膜 與活性領域之境界殘留下聚矽膜之緣故。在形成閘電極 2 6時1閘氧化膜2 0之側面露出在外》因此，蝕刻時所 產生之離子或原子等會碰撞閘氧化膜2 0之側面，使閘氧 化膜2 0之端部受損。爲了使受損部分恢復，在含有氧氣 或水蒸氣之氧化環境中，對閘氧化膜2 0進行熱處理，俾 使受損部分恢復=因爲此熱處理，在矽基板1 0之主表面 *閘氧化膜2 0之側面*閘電極2 6之側面及閘電極2 6 之上面，形成氧化絕緣膜40。一般，氧化絕緣膜40之 厚度較閘氧化膜之厚度之一半〜閘氧化膜之厚度爲小。由 於氧化絕緣膜4 0位於閘電極2 6與矽氮化膜2 4之間， 會有下述效果。矽氮化膜之介電率較矽氧化膜高，因此很 容易有微小電流在膜表面流通。因此，令矽氮化膜直接接 觸在閘電極，閘電極之雜散電容會變大。此項雜散電容成 爲阻礙含有Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置之高速動 作之主因。同時會發生，從閘電極通過矽氮化膜，到達矽 基板之漏洩電流。此項漏洩電流成爲使含有Μ I S型場效 應電晶體之半導體裝置之消耗電流增加之原因。再者，若 閘電極由聚矽或矽化物構成時，氧化絕緣膜成爲矽氧化膜 〇 其次說明第2 2圖所示構造之製造方法。首先製造第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（2】0Χ297公釐）-38 · ί I I 裝 1 111-— I 訂 ί — — — —— 線 請先閲讀背面之注意事項再(本頁) 一 4 2 5 6 4 0 Α7 Β7 五、發明説明) {請先閲讀背面之注意事項再f 1本頁j 2圖所示構造。參照第2 3圖，爲了使受損之閘氧化膜 2 0之端部恢復*對閘氧化膜2 0進行熱處理。藉此*在 矽基板1 0之主表面，閘氧化膜2 0之側面’閘電極2 6 之側面及閘電極2 6之上面，形成氧化絕緣膜之一個例子 之矽氧化膜4 0。熱處理之條件是，溫度在6 0 0〜 900 °C，時間爲60mi η以下，環境爲含有氧氣之或 水蒸氣之環境。 再參照第2 4圖，在较基板1 0之主表面’以覆蓋間 電極2 6狀形成矽氮化膜2 4 »形成條件與第3圖所示之 製程相同。 經濟部智葸財產局員工消費合作社印製 再參照第2 5圖。藉異方性蝕刻，對矽氮化膜2 4施 以蝕刻。因此，在對應角部4 2之位置至對應閘氧化膜 2 0之側面之位置，殘留矽氮化膜2 4。矽氮化膜2 4位 於矽基板1 0之主表面上之矽氧化膜4 0上。因此，矽氮 化膜2 4不是面向閘氧化膜2 0之整個側面，而是僅茴向 側面之一部分。這時仍有保護閛氧化膜之效果。但是，矽 氮化膜2 4面向閘氧化膜2 0之整個側面時*保護閘氧化 膜2 0之效果較大。矽氮化膜2 4之蝕刻之條件與第4圖 所示之製程相同。 再參照第2 6圖，以閛電極2 6及場氧化膜1 2作爲 掩蔽，向矽基板1 0之主表面斜向注入雜質離子。注入離 子之條件與第1 1圖所示之製程相同》因面向閘氧化膜 2 0之側面狀，形成有矽氮化膜2 4。因之，離子會碰撞 砂氮化膜2 4。因此，可以防止離子碰撞閘氧化膜2 0之 本紙張尺度通用中國國家梯準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐）· 39 - 425640 A7 B7 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 五、發明説明) 側面。在矽基板1 〇之主表面擴散雜質，代替注入離子時 ’亦可藉较氮化膜2 4，防止雜質進入閘氧化膜2 〇之端 部。 如第2 7圖所示，對矽基板1 〇進行熱處理，形成 型領域1 6。 參照第2 8圖。以覆蓋閘電極2 6狀，在矽基板1 0 之主表面之整面’使用例如CVD法，形成矽氧化膜。而 藉異方性蝕刻對此矽氧化膜加以蝕刻，在矽氮化膜2 4之 周圍形成側壁矽氧化膜2 2。側壁矽氧化膜2 2彼超蝕刻 ’因此位於較角部4 2爲下方之位置。接著以閘電極2 6 ’側壁矽氧化膜2 2及場氧化膜1 2作爲掩蔽，向矽基板 1 0之主表面注入雜質離子。注入離子之條件與第1 4圖 所說明之製程之注入離子條件相同。 再參照第2 9圖。使注入矽基板1 〇內之離子活性化 ，而形成n +型領域14。· 再參照第3 0圖》以覆蓋閘電極2 6及n+型領域1 4 狀，以例如濺射法，形成鈦膜3 8 » 再參照第3 1圖。對鈦膜3 8進行熱處理。藉此在閘 電極2 6之上面形成鈦矽化物膜2 8，在n+型領域1 4上 形成鈦矽化物膜1 8。鈦矽化物膜1 8，2 8之結晶構造 爲C49。矽氮化膜24位於閘電極26之角部。因此， 欽矽化物膜2 8之端部之厚度不會較中央部之厚度爲大》 再參照第3 2圖。使用氨系物質去除未反應之鈦膜 38。而對鈦矽化物膜18，28進行熱處理。藉此，鈦 ---------^:— .(請先W讀背面之注意事項再(本頁) -to.. 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）· 40 - J 256 4 0 A7 B7 經濟部智慧財產局！W工消費合作社印製 五、發明説明3< ) 矽化物膜1 8，2 8之結晶構造變成C 5 4。 (第5實施例） 第3 3圖係本發明之第5實施例之截面圖。與第2 2 圖所示之第4實施例不同的地方是，側壁矽氧化膜2 2延 伸到對應角部4 2之位置。其他各點均與第2 2圖所示之 構造相同，因此標示同一記號，說明從略。第3 3圖所示 構造之製造方法，與第2 2圖〜第3 2圖所示第4實施例 之製造方法大致相同。差異點是，在第2 8.圖不對側壁矽 氧化膜2 2施加超蝕刻。因此，如第3 3圖所示*側壁矽 氧化膜2 2延伸到對應角部4 2之位置- (第6實施例） 第3 4圖係本發明之第6實施例之截面圖。與第1圖 所示第1實施例不同的地方是，源極/汲極4 4呈單一構 造。其他構造與第1圖所示之1 1實施例相同，因此標示 同一記號，說明從略β第3 4圖所示構造之製造方法與第 1圖〜第1 0圖所示之本發明之第1實施例大致相同。差 異點是，側壁矽氧化膜2 2不含雜質。因此，在第7圖所 示之製程對矽基板1 0進行熱處理時，不會在側壁矽氧化 膜2 2下形成η—型領域1 6。 (第6實施例） 第3 5圖係本發明之第7實施例之截面圖β與第2 0 ---------裝-- {請先閲讀背面之注意事項再ζ *本頁) ,** 線 本纸張又度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公藿）-41 - 425640 A7 B7 五、發明説明邛 ) 圖所示第3實施例不同的地方是，源極/汲極4 4呈單一 構造。其他各點與第3實施例相同，因此標示同一記號， 說明從略。 第3 5圖所示構造之製造方法，與第1 6圖〜第2 0 圖所示之第3實施例大致相同.差異點是，在側壁矽氧化 膜2 2內不含雜質。因此，不會藉擴散在側壁矽氧化膜 2 2下形成η·型領域。 (第8實施例） 第3 6圖係本發明第8實施例之截面圖》第8實施例 之構造與第2 2圖所示第4實施例之構造大致相同。不同 的地方是，源極/汲極4 4呈單一構造。其他各點與第4 實施例之構造相同，因此標示同一記號，說明從略第 3 6圖所示構造之方法與第2 2圖所示構造之製造方法大 致相同。差異點是，如第2 6圖及第2 7圖所示，省略 型領域之形成過程。 (第9實施例） 第3 7圖係本發明之第9實施例之截面圖。第9實施 例之構造與第3 3圖所示第5實施例之構造大致相同。不 同的地方是，源極/汲極4 4呈單一構造。其他各點與第 5實施例之構造相同’因此標示同一記號’說明從略。第 3 7圖所示構造之製造方法與第3 3圖所示構造之製造方 法大致相同。差異點是’如第2 6圖及第2 7圖所示，省 n i I i 111 訂一*· 11111 線 .(請先,w讀背面之注意事項再{ }本頁) 一 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）· 42 經濟部智慈財產局負工消費合作社印製 4256 4 Ο Α7 __ Β7_'_五、發明説明叫 ） 略η _型領域之形成過程。 (第1 0實施例） 第3 8圖係本發明之第1 0實施例之截面圖。第1 0 實施例之構造與第3 4圖所示之第6實施例之構造不同的 地方是，沒有鈦矽化物膜1 8，2 8及側壁矽氧化膜2 2 ，以及，源極/汲極4 4之端部在重疊於閘電極2 6之位 置之各點。其他各點之構造與第6實施例相同，因此標示 同一記號，說明從略》矽氮化膜2 4之以箭頭t所示部分 之厚度爲2 nm以上，且1 〇 nm以下爲佳》 (第1 1實施例） 第3 9圖係本發明之第1 1實施例之截面圖。第1 1 實施例之構造與第3 6圖所示之第8實施例之構造不同的 地方是，沒有鈦矽化物膜1 8，2 8及側壁矽氧化膜2 2 ，以及，源極/汲極4 4之端部在與閘電極2 6重叠之位 置之各點。其他各點之構造與第8實施例相同，因此標示 同一記號•說明從略》 七.圖式之簡單說明 第1圖係本發明第1實施例之截面圖》 第2圖係本發明第1實施例之第1製程圖* 第3圖係本發明第1實施例之第2製程圖》 第4圖係本發明第1實施例之第3製程圖》 1^1 ^n· ^^^^1 HI ·· (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁} 本紙張尺度適用中國國家標準{ CNS ) A4規格（2丨0X297公釐）-43 - η Α7 Β7 五、發明説明叫 ) 第5圖係本發明第1實施例之第4製程圖。 第6圖係本發明第1實施例之第5製程圖。 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 第7圖係本發明第1實施例之第6製程圖。 第8圖係本發明第1實施例之第7製程圖》 第9圖係本發明第1實施例之第8製程圖。 第1 0圖係本發明第1實施例之第9製程圖》 第1 1圖係本發明第2實施例之第1製程圖。 第12圖係本發明第2實施例之第2製程圖。 第13圖係本發明第2實施例之第3製程圖《 第14圖係本發明第2實施例之第4製程圖。 第15圖係本發明第2實施例之第5製程圖》 第1 6圖係本發明第3實施例之第1製程圖。 第17圖係本發明第3實施例之第2製程圖。 第1 8圖係本發明第3實施例之第3製程圖。 第19圖係本發明第3實施例之第4製程圖。 第2 0圖係本發明第3實施例之第5製程圖。 第2 1圖係第2 0圖所示構造之部分平面圖* 第2 2圖係本發明第4實施例之截面圖》 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第2 3圖係本發明第4實施例之第1製程圖。 第2 4圖係本發明第4實施例之第2製程圖。 第2 5圖係本發明第4實施例之第3製程圖。 第2 6圖係本發明第4實施例之第4製程圖。 第2 7圖係本發明第4實施例之第5製程圖。 第2 8圖係本發明第4實施例之第6製程圖。 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）-44- d 2¾6 4 〇 A7 _ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明辞 ) 第29圖係本發明第4 第3 0圖係本發明第4 第3 1圖係本發明第4 第3 2圖係本發明第4 第3 3圖係本發明第5 第3 4圖係本發明第6 第3 5圖係本發明第7 第3 6圖係本發明第8 第3 7圖係本發明第9 第3 8圖係本發明第1 第3 9圖係本發明第1 第4 0圖係傳統之Μ I 之第1製程圖。 第4 1圖係傳統之Μ I 之第2製程圖。 第4 2圖係傳統之Μ I 之第3製程圖。 第4 3圖係傳統之Μ I 之第4製程圖。 第4 4圖係傳統之Μ I 之第5製程圖。 第4 5圖係表示斜方向 第4 6圖係矽化物構造 製程圖。 實施例之第7製程圖β 實施例之第8製程圖。 實施例之第9製程圖。 實施例之第10製程圖《 實施例之截面圖。 實施例之截面圖。 實施例之截面圖《 實施例之截面圖。 實施例之截面圖。 0實施例之截面圖。 1實施例之截面圖。 S型場效應電晶體之製造方法 S型場效應電晶體之製造方法 S型場效應電晶體之製造方法 S型場效應電晶體之製造方法 S型場效應電晶體之製造方法 注入離子之過程之截面圖。 之製造方法之一個例子之第1 請 先 ，閲 讀 背 意 事 項 再 i裝 頁_ 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（2丨0X297公釐）· 45 - 4 256 4 0 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裂 五、發明説明邛 ) 第47圖係矽化物構造之製造方法之一個例子之第2 製程圖。 第4 8圖係矽化物構造之製造方法之一個例子之第3 製程圖。 第4 9圖係矽化物構造之製造方法之一個例子之第4 製程圖。 第5 0圖係矽化物構造之製造方法之一個例子之第5 製程圖。 第5 1圖係矽化物構造之製造方法之其他例子之第1 製程圖。 第5 2圖係矽化物構造之製造方法之其他例子之第2 製程圖。 第5 3圖係矽化物構造之製造方法之其他例子之第3 製程圖。 第5 4圖係第5 3圖·所示構造之部分平面圖。 ----------裝— .(請先閲讀背面之注意事項再ί本頁) -.1Τ 線 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）·46 ·

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  1. -mw 公告未 第S7109738號專利申請案 中文說明書修正本 +請曰期 87年 6月16日 案 號 87109738 類 別 tbIL g：國89年11月呈 紂年杉’正 C4 (以上各欄由本局填註） 翁墨專利説明書 發明 一、U名稱 新型 中 文 包含Μ I S型場效應電晶體之半導體裝置及其製造方法 英 文 姓 名 (1)樋口俊彦 國 籍 發明 創作 人 (1)曰本 ⑴日本國長野縣詆訪市大和三丁目三番五號 精工愛普生睽份有限公司内 裝 住、居所 訂 姓名 (名稱） (1)精工愛普生股份有限公司 t彳3 —工7* V彡株式会社 線 經清部^-1|.〕5'4;?:1::4-/)#合作社印製 國 籍 人 請 中 三 住、居所 (事務所） 代表人 姓名 (1)日本 (1)日本國東京都新宿區西新宿二丁目四番一號 (1)安川英昭 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 4 2564 0 ί由本局 ) 經濟部智慧財產局S貝工消費合作社印製 承辦人代碼： 大 類： I PC分類： 6 6 A B 本案已向： 國（地區}申請專利，申請日期： 案號： ，□有□無主張優先權 日本 1997年 日本 1998年 有聞微生物已寄存於： 7 9 1 t—· 月月 6 5 9- 160151 0有主張優先權 10- 153795 0有主張麽先權 寄存曰期： 寄存號碼： t 事 項裝 再 填 寫 本 頁 各 欄 訂 線 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 3
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