TWI284373B - Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Description

1284373 玖、發明說明： 技術領域 本發明係關於半導體裝置及半導體裝置之製造方法。 先前技術 具有 MOS (Metal Oxide Semiconductor :金氧半導體）電晶 體之積體電路被細微化，其動作被高速化。伴隨著MOS電 晶體之細微化，為防止擎穿等短通道效果，源極及汲極之 擴散層相對較淺地被形成。 又，為了高速化MOS電晶體之動作，於該等擴散層上藉 由將金屬碎化物自動對準地形成，降低擴散層與金屬之接 觸電阻之自動對準金屬矽化物（SALICIDE (Self Aligned

Silicnde :自動對準金屬矽化物技術頻繁地被使用。於自 動對準金屬矽化物技術，沈積的金屬與基板之材料的矽反 應形成金屬矽化物，因此，於淺形成之源極及汲極之擴散 層上直接沈積金屬的情況，金屬矽化物有向該等擴散層之 下万哭破地形成的情形，由此，於源極及汲極之擴散層與 基板間產生漏電。 於此，高架源極汲極技術被開發。高架源極汲極技術為

之擴散層之下方。 發明内容 矽單晶層上 物之技術。由於該矽單晶層之矽與 物，因此金屬矽化物不會過度地侵 金屬矽化物不會穿透至源極或汲極 83159 1284373 發明所欲解決之課題 於咼架源極汲極技術，矽於半導體基板表面之中源極及 汲極之擴散層上選擇性地磊晶成長。為於該磊晶成長得到 充分膜厚的矽單晶層’於氣相磊晶成長（VPE (Vap〇r phase Epitaxy))法需要80(rc以上高溫之熱處理。 但是，如此高溫之熱處理，將使源極及汲極之擴散層内 之雜質熱擴散。於磊晶成長之工序中該等擴散層若過度擴 散則，細微化之MOS電晶體有產生短通道效果的情形。因 此，於形成源極及汲極後，不宜對半導體基板施以高溫熱 處理。 另一方面，有於半導體基板上沈積非晶矽後，有以約6〇〇 °c施以熱處理將矽單晶化之固相磊晶成長（SPE (s〇Hd phase

Epitaxy))法。藉由該固相磊晶成長法，亦可於源極及汲極之 擴散層上形成矽單晶層。如此以6〇(rc之相對較低溫熱處理 ，則源極及汲極之擴散層的熱擴散不成問題。 但是，固相磊晶成長法，於半導體基板表面殘存有矽氧 化物時’將產生沈積於矽氧化物上之非晶矽不單晶化的情 形。因此，源極及汲極之擴散層上之非晶矽僅有部分單晶 化，而無法充分得到可使用於架高源極汲極技術的程度之 單晶化。利情形，料導體基板表面上沈積之非晶Μ 擇性地蝕刻之步驟，源極及汲極之擴散層上未單晶化之矽 亦將同時被蚀刻。因此’有無法充分得到高架源極波杨技 術之效果之問題。 特別是，含有硼等作為雜質之ρ型半導體基板易於被氧化 83159 1284373 二T等之p型半導體基板表面沈積之非晶、、 地早晶化。 /雜以无分 以下以圖面顯示先前之問題點。 圖-〇土圖24係，先前之半導體裝置之製造 序顯示之半導體基板之放大剖面圖。 /以步驟順 道：照圖20 ’於半導體基板10形成有元件隔離部3〇。… 寸把基板1〇<表面上形成有問極絕 万；半 4。上形成有問極電極60。閘極電極6。…：：：緣膜 護層85。又，於主道础甘 <^土形成有側壁保 極及汲極層。'”“板〗°形成有擴散層7。、72作為源 於擴散層7〇、72之半導體基板1〇之 將矽單晶芦石θ ε 马万；孩表面上 “ 成長而露出。但，半導體基板10之表面， 万、接觸空氣而被氧化。因此，矽 體基板10表面。 ％形成於半導 參照圖21，於半導體基板1〇 積非晶石夕層100。 ㈤上及問極電極60上沈 參照圖22,熱處理非晶矽層1〇〇。但， 面與非晶矽岸100々pE|产* 牛導隨基板10之表 非曰… 氧化物9〇。由於珍氧化物9〇， Γ°邵分地無法與半導體基板10之表面接觸。非晶 矽層100係沿著半導體基板10之表 ,.e _ 叫〜、、ο日日蘇晶成長。因此 /t 1〇。進行熱處理，未與半導體基板1〇之表面接 ::非晶碎層⑽的部份無法羞晶成長。因此，藉由教處理 ]〇°而變質切單晶層12。之膜厚或膜質於；導體 基板1 0之表面無法均勻地形成。 83159 1284373 參照圖2 3，利用矽單晶層與非晶層矽或多晶矽之選擇比 進行姓刻’非晶硬1 0 0或由非晶石夕1 〇 〇產生之多晶矽被蝕刻 ，矽單晶層120會殘存。 麥照圖24 ’其後，金屬沈積於半導體基板丨〇上與矽反應 ，形成金屬矽化物層130。於矽單晶層120之膜厚薄的部份 ，沈積之金屬，不僅與矽單晶層12〇反應，會與擴散層7〇、 72之矽反應。因此，因金屬矽化物層13〇之形成，擴散層7〇 、72被過度地侵蝕。再者，亦有金屬矽化物層13〇突破擴散 層70、72。因此，無法充分得到高架源極汲極技術之效果。 於此，本發明之目的為提供可充分使用於在擴散層上高 架源極汲極技術之單晶層以低溫形成之半導體裝置之製造 方法。 又本發明之目的為提供包含膜厚及膜質均勻的石夕化物 層，維持擴散層與電極之低接觸電阻且可較先前更細微化 之半導體裝置。 解決諜題之乎段 依照本發明之實施形態之半導體裝置’其包含：半導體 基板，閘極絕緣膜，其形成於該半導體基板表面上；閘極 電極，其形成於該閘極絕緣膜上；擴散層，其由形成於前 述半導體基板之源極層及汲極層所成；及金屬矽化物層， 其形成於前述擴散層上方，其特徵在於包含：對於當^半 導體裝置之表面垂直之叫 心糾囬，虱痕度成取大〈氧濃度峰於 較前述半導體基板之表面為下。 惰性物質之濃度成最大之惰性物質濃度波峰由前述半導 83159 1284373 體基板表深度及由前述.半導體基板表面之前述氧濃度 波峰深度大致相等為宜。 由㈤a半導體基板表面之前述氧濃度峰之深度或者由前 述半導體基板表面之前述惰性物質濃度峰之深度之中任一 方或雙方’較由前述半導體基板表面之前述擴散層深度為 淺更適宜° 岫述半導體基板之單位表面積之惰性物質濃度為含於前 述半導體基板之單位表面積之氧濃度以上為宜。 觔述’丨同性物貝係為鍺或其同族元素；坤或其同族元素； 硼或其同族元素；或者，氬氣或其同族元素為宜。 依本實施形態之半導體裝置，#可進一步包含覆蓋前述 閘極電極側面之侧面保護層或覆蓋前述閘極電極上面之上 面保護層之中任一方或雙方。 依本實施形態之半導體裝置’進一步包含於前述擴散層 上形成之磊晶單晶I’於該磊晶單晶層上形成前述金屬矽 化物層為宜。 依照本發明之實施形態之半導體裝置之製造方法，其特 徵在於包含：於半導體基板之表面上形 工π成閘極絕緣膜之步 驟； 於違閘極纟巴、纟豕膜上形成閘極電極之步驟 己組合形成擴 於該閘極電極兩側之前述半導體基板以 散層之步驟； 面上形成非晶層之 於前述擴散層之前述半導體基板之表 非晶層形成步驟； 83159 -10 - 1284373 穿透前述半導體基板之表面與前述非晶層之介面對半導 體基板離子植入惰性物質之植入步驟； 、 部 將半導體基板以相對地低溫熱處理使前逑非晶屉、 分成單晶層之熱處理步驟； 曰 及藉由於前述單晶層上濺鍍金屬由該單晶與該金屬 金屬碎化物之步驟。 乂 於前述熱處理步驟，前述非晶層中 τ 1皇如於則逑擴散層 上<非晶層使之成單晶層，其他非晶層維 成多晶層，於前述熱處理步驟之後，步包二= 晶=或前述多晶層選擇性地去除之蝕刻步驟為宜。即^ 前述惰性物質係為錯或其同族元素；神或其同族元素· 爛：其同族元素；或者’氬氣或其同族元素為宜。’、’ 前述熱處理步驟，前述半導體基板以60(rc以下之㈤ 熱處理為宜。 m又 於前述非晶層形成步騾之 運艾包含復盍w述閘極 笔極之側壁及該閘極電極上 、二… 田疋保瘦層 < 保謾層形成步驟 、、^I述I虫刻步.¾ ’則逑非晶層或前述多晶層，以7⑽。◦以 上之溫度钱刻。 實施方式 以下芩照圖面’說明本發明之實施形態。再者，本竇施 形態並非限定本發明者。又，圖φ，並非顯件 尺寸者。 •，圖1 土圖1 0為’依照本發明第i實施形態之半導體裝置之 ^造方法依步驟順序顯示之半導體基板之放大剖面圖。於 83159 1284373 本貫施形態’形成P型之MOS電晶體。 參照圖1，於半導體基板1〇植入坤或磷等雜質，藉由熱處 理，形成η型井區域20。於本實施形態，由半導體基板⑺之 表面12之η型井區域2〇之深度為約1 μηι。 其次，於特定區域埋入氧化物’形成元件隔離部3〇。於 本實施形態，元件隔離部30係以STI (Shallow Trench Isolation .淺溝隔離）法形成。元件隔離部3〇由半導體基板1〇之表面 1 2之冰度為約4 〇 〇 n m。 參照圖2，接著，於半導體基板1〇之表面12形成基板保護 氧化膜48。基板保護氧化膜48係為保護基板由繼續通道離 子植入58之衝擊而設。於本實施形態，基板保護氧化膜48 之厚度為約10 nm。進一步，進行調整M〇s電晶體之限值電 壓之通道離子植入58。 蒼照圖3，接著，去除基板保護氧化膜48，其後，於半導 體基板10之表面12形成閘極絕緣膜4〇。閘極絕緣膜4〇之厚 度為約數nm。閘極絕緣膜，雖可為矽氧化膜，但亦可為於 石夕氧化膜含數％氮之氧氮化膜、Ta〇2、ΖΓ〇χ、Hf〇x (χ為正 的整數）之高介電體亦可。 接著’多晶矽為，利用例如CVD (Chemical Vapor Deposition •化學氣相沈積）法等’沈積於閘極絕緣膜4 〇上。其後，藉 由利用光蝕刻技術，將沈積之多晶矽圖案化，形成閘極電 極60。於本實施形態，閘極電極6〇的厚度為約15〇 nm。 參照圖4 ’接著，為形成擴散層7 0進行離子植入7 5。擴散 層70係，穿透閘極絕緣膜40向半導體基板1〇之表面12植入 83159 -12 - 1284373 ’於閘極電極6 0之兩侧自動對準地形成。 擴散層70係，用於作為源極層或汲極層之擴散層，可為 LDD (Ughtly Doped Dram :輕摻雜汲極）構造為佳。依照本 貝施形怨，擴散層70，為使源極層或汲極層成雙層之lDD 構造，使用作為外延層。藉由使源極層或汲極層成LDD構造 ’抑制熱電子之產生，防止短通道效果。 於本實施形態，使用於外延離子植入75之雜質為，例如 硼等。硼之植入量為，例如約5xl〇ucm·2，植入能量為，例 如約10 keV。以此，擴散層7〇具有p型導電性。擴散層7〇之 由表面12之深度為約40 ηηι。 接著，覆蓋表面1 2及閘極電極6〇地沈積矽氧化膜，進一 步，於其上沈積矽氮化膜。該等矽氧化膜及矽氮化膜，均 以，例如，LP-CVD法等沈積。矽氧化膜，作為線層⑴ne〇 ，於敍刻石夕氮化膜時具有作為蝕刻阻擋的角色。 芩照圖5，矽氮化膜及矽氧化膜被蝕刻，於閘極電極⑼之 側壁，分別作為側壁線層8〇及側壁保護層85殘置。側壁線層 8〇及侧壁保護層85之厚度為，例如分別約5 nm及约5〇 。 側壁線層80及側壁保護層85，保護閘極電極6〇之側壁， 且亦作為在於為形成源極及汲極之擴散層72之離子植入之 間隔益的作用。即，源極及汲極之擴散層72，藉由侧壁保 瘦層85自動對準地形成，藉此，擴散層7〇及擴散層72形成 LDD構造。於本實施形態，擴散層72之深度為約50 nm。 該等矽氧化膜及矽氮化膜被去除後，露出於半導體基板 1〇<表面12上之擴散層7〇或擴散層72。藉由露出半導體基 83159 -13 - 1284373 板1 0之表面1 2之結晶面，石夕單晶層可於表面1 2上得蟲晶成 長。 另一方面’半導體基板1 〇之表面丨2之結晶面藉由暴露於 空氣中’表面12之矽被氧化，生成矽氧化物9〇。 苓照圖6，接著，露出之表面丨2上及閘極電極6〇上沈積非 晶層100。非晶層100係，例如以Lp-CVD &等使用矽甲烷 (S^4)等於约600。(：的氣氛中形成。於本實施形態，非晶矽 層100之厚度為約50 nm。 參照圖7,接著’惰性物質穿透半導體基板1〇與非曰曰“夕1〇〇

之間的介面向半㈣基板_子植人。用於㈣子植入HO 之惰性物質為例如錯n或氬，或該等之同族元素。 依照本貫施形態，用於離子 植入1 0义惰性物質為鍺。於離 子植入1 1 0之惰性物曾士姑λ e 1 ,, 同物貝之植入I為例如約lxl015cm-2，植入 能量為，例如約7 keV。 藉由離子植入110加速之缺袍；^ ^ ^ 、又鍺離子，穿透非晶矽層100，與 石夕氧化物90衝突，藉此，鍺離 * i A 鳍離子將含於矽氧化物90之氧由 半寸fa基板1 0與非晶石夕層1 〇 〇 .1Ω. ㈢100又間的介面反彈到半導體基 板10又表面12之下方。即，離 ^ , m八 < 鍺，將在於丰導體 土板10與非晶石夕層1QQ之邊 入。 逯界 < 介面氧向表面12之下方敲 里叫哕氧化物9〇之量或介面氧之量 。矽氧化物90之量或介面氧 里 , 里，人半導體基板10之 -暴路万…又中時之諸條件相 空翕Φ沾r去門 产 例如’表面1 2暴 工乳中的時間，氣溫，空 τ们乳乳痕戾等之條件。 \ 83159 1284373 之諸條件為，通常，維持一定於製造半導體裝置之步驟内 。因此，鍺之植入量，可適於半導體裝置之製造步騾内之 諸條件設定亦可。 於本實施形態，半導體基板1 〇與非晶矽層1〇〇之間之邊界 之j面氧里為，約lxl〇15Cm 。因此，錯之植入量亦與介面 氧之量相同約為1 X l〇1：)Cnr2。再者，為了將更多的介面氧向 表面12之下方確實地敲入，將鍺之植入量與半導體基板1〇 與非晶石夕層1 0 0之間之邊界之介面氧相等，或較其多為宜。 相反地’為防止對半導體基板丨〇過度的損傷，亦可使鍺 植入量少於介面氧之量。 鍺之植入能量為需要鍺穿透非晶矽層1〇〇之程度之能量 。另一方IE7，藉由鍺及氧植入或敲入較擴散層72之深度為 木，擴散層72與井區域20之間的接合部有產生漏電的情形 。因此，鍺之植入能量，以鍺不穿透擴散層72之程度之能 量為宜。 因此，依照本實施形態，鍺或氧，分別以較擴散層72之 木度淺地植入或敲入為宜。但，無作為源極及汲極層之擴 政層72，僅有作為外延層之擴散層7〇時，鍺及氧，分別較 擴散層70之深度淺地植入或敲入為宜。於該情況，由於擴 政層70車乂擴政層72淺’鍺之植入能量較依本實施形態之植 入能量為低地設定。 竽照圖8 ’對非晶石夕層1〇〇施以熱處理。藉由該熱處理， 於擴散層7G、72上之非晶珍層⑽蟲晶成長切單晶層120 。即，為得石夕單晶層120採用SPE法。於本實施形態，熱處 83159 -[5 - 1284373 理於LP-CVD用裝置内’於氫氣氛中以約6峨進行。 熱處理時，介面氧已經敲入半導體基板10之表面下矽 氧化物90不存在於半導體基板1〇與物層1〇〇之間。因此 ’非晶石夕層⑽全體，與源極及沒極擴散層7〇、72之表面Η 之石夕結晶接觸。以此，非晶石夕層100,於擴散層70、72上充 分厚且均免地磊晶成長，可形成矽單晶層120。 另一万面，兀件隔離部30、閘極電極6〇及侧壁保護層Μ 之表面…'以嫌匕物、多晶柳夕氮化物所形：：以 此，元件隔離部30 '閘極電極6〇及侧壁保護層85之上之非 晶矽層100,不磊晶成長，維持非晶矽層，或成多晶矽層。 參照圖9，#晶碎及多晶石夕之層1〇〇，相對於石夕|晶層m 選擇性地被蝕刻。於本實施形態，該蝕刻，於沈積非晶矽 層100心反應器同一反應器内，利用氫稀釋約1〇%之氯氣， 以LP-CVD法進行。對矽單晶之非晶矽之蝕刻選擇比為丨〇以 上0 依照本實施形態，於同—反應器内，^成切單晶層 120，並選擇性地蝕刻非晶矽層及多晶矽層1〇〇，。因此，縮 短半導體裝置之製造步驟，i能提升且降低製造成本。又 ，矽單晶層120之膜質提升。 再者，即使使用相異反應器，藉由利用所謂組合工具， 進行一連率的磊晶成長或選擇性蝕刻等處理，亦可得到相 同的效果。 於非晶矽層及多晶矽層100·被選擇性地蝕刻時，閘極電極 60之側壁，以側壁線層8〇及侧壁保護層85保護。又，閘柯 83159 -16 - 1284373 電極60之上面，有多晶矽層1〇〇，直接接著。但由於閘極電極 60係由多晶矽所形成，因此即使多晶矽層1〇〇，未完全被去除 亦典妨。另一方面，閘極電極6〇相對於非晶矽層及多晶矽 層足夠之故，即使問極電極60之上面被過蝕刻一點也無 妨。 參照圖10,接著，於矽單晶層120上沈積金屬。金屬可有 :例如，鈷、鎳、鈦等。沈積之金屬與矽單晶層120之矽反 應，形成為用於降低接觸電阻之金屬矽化物層13〇。 金屬由於會與矽單晶層120之矽反應，並不會侵蝕於半導 L基板1 0表面1 2下之擴散層7 〇、7 2内之石夕。即使有會侵蝕 擴政層70、72内4矽的情形，金屬亦僅侵蝕擴散層7〇、72 表面12上少量的矽。因此，金屬矽化物層13〇不會突破至擴 政層70 72之下。藉此，源極及汲極之擴散層7〇、72與基 板1 0或井區域2〇井之間不會產生漏電。即，依照本實施之 形態，藉由矽單晶層120可充分得到高架源極汲極技術之效 果。 接著，經形成接觸之步驟或形成導線之步驟（無圖示）等， 芫成本實施形態之半導體裝置。 如上述，於依本實施形態之半導體裝置之製造步驟，形 成擴散層70、72後，半導體基板1〇沒有在6〇〇t：以上的溫度 熱處理。藉此，不會使擴散層7〇、72大大地擴散。因此， 可形成由半導體基板1〇表面12之深度相對地較淺之擴散層 70、72，即使於非常細微化之半導體裝置，亦可防止擊穿 等短通道效果。 83159 -17- 1284373 以下，說明藉由以第〗實施形態之半導體裝置之製造方法 製造之半導體裝置200之構成。 ’ 圖Π(Α)為，藉由以第！實施形態之半導體裝置之製造方法 製造之半導體裝置200之剖面圖。本實施形態之半導體裝置 2〇0為，包含.半導體基板1 0 ;閘極絕緣膜40，其形成於該 半導體基板10表面上；閘極電極6〇 ’其形成於該問杨嗜緣 膜40上。問極電極60之一側之半導體基板1〇有連接源極電 極之源極側外延層7Ga利用閘極電極⑽之側壁自動對準地形 成。又’同樣地’閘極電極6〇之另一方側之半導體基板丨〇 有連接汲極電極之汲極側外延層7〇b利用閘極電極⑽之倒 壁自動對準地形成。 問極電極60之側壁，經由之線層8Q設有為保護閘極電極 6〇之側壁保護層85。閘極電極⑹之—方側之半導體基㈣ 有以側壁保護層85作為間隔器自動對準地形成源極層72p 同樣地，閘極電極60之另—方側之半導體基板ig有以側壁 保護層8 5作為間隔器自動對準地形成沒極層7 2 b。 於本實施形態，源極側外延層7〇a及汲極側外延層7〇b(以 下，該等亦稱為擴散層7〇)，並且，源極層72&及汲極層 (以下，該等亦稱為擴散層72)為雙方_起形成。但，即使僅 有形成擴散層70或擴散層72之任一方的情形亦不喪失本發 明之效果。 半導體裝置200，進一步包含金屬矽化物層13〇於擴散層 7〇或擴政層72〈上方。金屬碎化物層13()為降低擴散層、 72與源極及沒極之接觸電阻，以直接與擴散層7〇、72接觸 83159 -18 - 1284373 為瓦。 但’形成金屬矽化物層1 3 0時為防止擴散層7 〇、7 2内之矽 被芫全侵蝕，亦可於金屬矽化物層1 3 〇與擴散層7 〇、7 2之間 殘存碎單晶層（無圖示）。於該情形，介於金屬石夕化物層1 3 〇 與擴散層70、72之間之矽單晶層有藉由雜質參雜。 圖1 1(B)為由半導體裝置200之表面12對深度之氧及鍺濃 度之圖表。表面12之深度作為0(零），氧濃度成最大之氧濃 度波峰及鍺濃度成最大之鍺濃度波峰之深度為d〗 '擴散層7 2 之深度為d2。 依照圖11(B)，氧濃度波峰及鍺濃度波峰在於較表面12之 下。又，鍺及介面氧，分別植入及敲入由表面丨2大致相同 罙度1因此，由半導體基板1 0之表面1 2之氧濃度波峰之深 度及半導體基板10之表面12之鍺濃度之深度大致相等。 又，鍺之植入能量調整為，不將鍺及氧突破擴散層72達^ 井201此’依照本實施形態’氧濃度波峰及錯濃度波峰 由表面12疋深度4，均較擴散層72之深度d2為淺。 八如j逑，鍺1植入量由介面氧之量決定。例如，鍺植入 t面乳之量以上時’含於半導體基板1Q内之半導體基板10 早j面積之鍺濃度為，含於半導體基板1〇内之半導體基板 ίο單ϋ積 < 氧濃度以上。#，錯濃度波峰之值，與 度波峰之值相等，或較其為大。 队把尽貫施形態，鍺之植入量，大致與介面氧之量^ 因此，於圖11 (Β)，鍺之濃度波峰之值與氧濃度波峰二 大致相等。藉此，鍺無施予表面12需要以上的損傷，？ 83159 -19- 1284373 致將所有介面氧敲入。 氧濃度料在於較何體基㈣之表面12 著矽氧化物不存在於表面12 〜、未 7n 79 ,. 上因此，矽單晶層於擴散層 70、72上无分厚且均質地 队精由无分厚且均質之矽單 晶層，可不過度侵蝕擴散層7 八π 收層70 72地，形成有充分厚且均 質的金屬矽化物層13〇。 當半導體裝置200被更細微化時，需要雜質濃度更高，而 淺的擴散層70、72。依照本實施形態，可形成不侵姓淺的 擴散層70、72，維持低接觸電阻之金屬矽化物層〗3〇。 藉此，以本實施形態之半導體裝置，可解決短通道效果 或接觸電阻上升等伴隨細微化之課題。 圖12至圖19為，依從本發明之第2實施形態之半導體裝置 之製造方法以步驟順序顯示之半導體基板之放大剖面圖。 與於第1實施型態之半導體裝置之構成要件相同的構成要 件，付以相同參照編號。 依第2之實施形態，於閘極電極6〇之上面形成上面保護層 8 8之點相異（參照圖1 3至圖1 9)。 參照圖12，與第1實施形態同樣地，於半導體基板⑺形成 有η型井區域20、元件隔離部3〇及閘極絕緣膜4〇。閘極絕緣 膜40上形成多晶矽層65。 參照圖1 3，接著，形成矽氮化膜88。矽氮化膜88，於矽 氮化膜沈積後利用光蝕刻圖案化以形成。於本實施形態， 矽氮化膜88之厚度為約5〇 nm。 夺照圖14 ’接著，矽氮化膜88作為遮罩蝕刻多晶矽層65 83159 • 20 · 1284373 ’形成閘極電極6 〇。 茶照圖15 ’接著，與第1實施形態同樣地，形成線層80、 侧壁保護層85及擴散層7〇、77。i i 、人， "文層70 72。再者，於半導體基板10之 面12及閘極電極60之上，形成非晶石夕層1〇〇。表面12应非 晶矽層100之間，會形成矽氧化物9〇。 參照圖^接著’惰性物質穿透半導體基板10與非曰曰“夕 層100《間〈介面對半導體基板1Q離子植人。以此，介面氧 被敲入半導體基板10之表面12之下方。 爹照圖17’接著，半導體基板1〇以约6〇〇t的溫度熱處理。 由於介面氧被敲入半導體基板10之表面下，非晶石夕層100 ’於擴散層7 0、7 2上成右吉八芦洛。仏讲 z上风可无为厗度且均質的矽單晶層12〇。 另一万面，元件隔離部3〇、側壁保護層85及上面保護層 88之上之非晶#層⑽，不羞晶成長，維持為非晶碎層，^ 成多晶碎層。 芩圖18，接著，非晶矽層或多晶矽層1〇〇，對矽單晶層I〕。 選擇性地被姓刻。 依照本實施形態，藉由存在上面保護屬S8，問極電極6〇 不會被㈣。即，上面料層88作用為㈣阻播。藉此， 無使閘極電極60被蝕刻，亦可充分使非晶矽層1〇〇,被蝕刻。 因此，於本實施形態，即使閘極電極6〇為相對較薄的情形 ’亦不會將閘極電極6 0過度|虫刻。 又，於本實施形態，非晶矽層或多晶矽層100,之蝕刻，亦 可於700 C以上的高溫進行。藉此，加快蝕刻速度，非晶矽 層或多晶矽層100,之蝕刻步驟較第丨實施形態之非晶矽層或 83159 -21 - 1284373 多晶矽層1 00’之蝕刻步騾短。.因此，提升半導體裝置之產能 ，降低製造成本。 參照圖1 9，接著，與第i實施形態同樣地，於矽單晶層12〇 上沈積金屬，形成金屬矽化物層1 3 0。 再者，經形成接觸之步驟或形成導線之步驟（無圖示）等， 完成依本實施形態之半導體裝置。 本實施形態，亦有與第1實施形態同樣的效果。於本實施 形態’因閘極電極60之側面及上面被保護，無需考慮閘極 電極60之過蚀刻。又，蝕刻非晶矽層或多晶矽層1〇〇，之時間 有可較第1實施形態短的效果。 於以上之實施形態，取代p型半導體而採用η型半導體， 且取代η型半導體而採用ρ型半導體，亦無喪失本發明之效 果。 發明之效果 依照本發明之半導體裝置之製造方法，可充分使用於在 源極及汲極的擴散層上高架源極汲極技術之單晶層以相對 地低溫形成。 又，依照本發明之半導體裝置’藉由高架源極汲極技術 包含膜厚及膜質均勻的金屬矽化物層，可維持源極及汲極 的擴散層與源極及汲極的電極之接觸電阻地較先前更細微 化。 圖式簡單說明 圖1為顯示依從本發明第1實施形態之半導體裝置之製造 方法之半導體基板之放大剖面圖。 83159 -22 - 1284373 圖2為接續圖1顯示半導體裝置之製造方法之半導體基板 之放大剖面圖。 圖3為接續圖2顯示半導體裝置之製造方法之半導體基板 之放大剖面圖。 圖4為接續圖3顯示半導體裝置之製造方法之半導體基板 之放大剖面圖。 圖5為接續圖4顯示半導體裝置之製造方法之半導體基板 之放大剖面圖。 圖6為接續圖5顯示半導體裝置之製造方法之半導體基板 之放大剖面圖。 圖7為接續圖6顯示半導體裝置之製造方法之半導體基板 之放大剖面圖。 圖8為接續圖7顯示半導體裝置之製造方法之半導體基板 之放大剖面圖。 圖9為接續圖8顯示半導體裝置之製造方法之半導體基板 之放大剖面圖。 圖1 〇為接續圖9顯示半導體裝置之製造方法之半導體基 板之放大剖面圖。 圖Π (A.)(B)為依第1實施形態之半導體裝置之製造方法製 造之半導體裝置200之剖面圖。 圖1 2為顯示依從本發明第2實施形態之半導體裝置之製 造方法之半導體基板之放大剖面圖。 圖1 3為顯示依從本發明第2實施形態之半導體裝置之製 造方法之半導體基板之放大剖面圖。 83159 -23 - 1284373 圖14為接續圖13顯示半導體裝置之製造方法之半導體基 板之放大剖面圖。 圖15為接續圖14顯示半導體裝置之製造方法之半導體基 板之放大剖面圖。 圖丨6為接續圖15顯示半導體裝置之製造方法之半導體基 板之放大剖面圖。 圖丨7為接續圖16顯示半導體裝置之製造方法之半導體基 板之放大剖面圖。 圖1 8為接續圖17顯示半導體裝置之製造方法之半導體基 板之放大剖面圖。 圖丨9為接續圖18顯示半導體裝置之製造方法之半導體基 板之放大剖面圖。 圖2〇為先前之半導體裝置之製造方法依步驟順序顯示之 半導體基板之放大剖面圖。 圖21為先前之半導體裝置之製造方法依步驟順序顯示之 半導體基板之放大剖面圖。 圖22為先前之半導體裝置之製造方法依步驟順序顯示之 半導體基板之放大剖面圖。 圖23為先前之半導體裝置之製造方法依步驟順序顯示之 半導體基板之放大剖面圖。 圖2 4為先前之半導體裝置之製造方法依步驟順序顯示之 半導體基板之放大剖面圖。 lAiL表符號說明 10 半導體基板 83159 -24- 1284373 12 表面 20 η型井區域 30 元件隔離部 40 閘極絕緣膜 60 閘極電極 70 > 72 擴散層 80 側壁線層 85 側壁保護層 90 石夕氧化物 100 非晶碎層 110 離子植入 120 碎單晶層 130 金屬矽化物層 200 半導體裝置 83159

Claims (1)

1. I284$T)32102197號專利 J^；Tj 中文申請專利範圍智換朱⑼4¾ 拾、申請專利破贫T i 一種半導體裝置，其包含： 半導體基板； 酸巾· ----- .)正本 煩 請 委 員 明

   修 !卜：

   變 吏 原 實 質 内 容- 閘極絕緣膜，其形成於該半導體基板表面上； 閘極電極，其形成於該閘極絕緣膜上； 擴散層，其構成形成於前述半導體基板之源極層及汲 極層； 及金屬矽化物層，其形成於前述擴散層上方，其中對 於當該半導體裝置之表面垂直之剖面，氧濃度成最大之 氧濃度峰及經離子植入之惰性物質的濃度成為最大之 峰係位於較前述半導體基板之表面為下之處。 2.根據申請專利範圍帛α之半導體裝置，纟中前述惰性 物質之濃度成最大之惰性物質濃度辛之由前述半導體 基板表面之深度及由前述半導體基板表面之前述氧濃 度峰之深度大致相等。 3·根據申請專利範圍第2項之半導 *山丄』 . 丁子&夏置，其中由前述半 導體基板表面之前述氧濃度峰之深 衣度或者由前述半導 m基板表面之前述惰性物質濃度峰之深产之中任一、 或雙方，較由前述半導體基板表面之前述=層深= 4_ 根據申請專利範圍第2項之半導體裝置，其中本於前述 半導體基板之單位表面積之惰性物質濃度為，^於前述 半導體基板之單位表面積之氧濃度以上。 5. 根據申睛專利机圍第2項之半導體裝置 83159-940909.doc 其中前述惰性 Ϊ284373 物質係’鍺或其同族元素；砷或其同族元素；硼或其同· 族元素；或者，氬氣或其同族元素。 6 ·根據申請專利範圍第1至5項中之任一項之半導體裝置 ’其中進一步包含覆蓋前述閘極電極側面之側面保護層 或覆蓋前述閘極電極上面之上面保護層之中任一方或 雙方。 .根據申请專利範圍第1至5項中之任一項之半導體裝置 ，其中進一步包含於前述擴散層上形成之磊晶單晶層， 於該磊晶單晶層上形成前述金屬矽化物層。 •—種半導體裝置之製造方法，其特徵在於包含·· 於半導體基板之表面上形成閘極絕緣膜之步驟，· 於該閘極絕緣膜上形成閘極電極之步騾； 於該閘極電極兩側之前述半導體基板以自己組合形 成擴散層之步驟； 於前述擴散層之前述半導體基板之表面上形成非晶 層之非晶層形成步驟；

   透過前述半導體基板之表面與前述非晶層之介面，以 使對於當該半導體裝置之表面垂直之剖面，濃度成為最 大<峰位於較前述半導體基板之表面為下側之方式對 前述半導體基板離子植入惰性物質之植入步驟； 將前述半導體基板以相對地低溫熱處理，使前述非晶 層之一邵分成單晶層之熱處理步騾； 及藉由於前述單晶層上濺鍍金屬，由該單晶與該金屬 形成金屬矽化物之步驟。 83159-940909.doc 1284373 9.根據申請專利範圍第8項之半導體裝置之製造方法，龙 中於前述熱處理步驟，前述非晶層中，僅將於前述擴^ 層上之非晶層使之成為單晶層，·其他非晶層維持成非二 層，或使《成多晶層，於前述熱處理步驟之後，進一步 包含將前述非晶層或前述多晶層選擇性地去除之姓刻 步驟。 10.根據申請專利範圍第8或9項之半導體裝置之製造方法 ::中前述惰性物質係’鍺或其同族元素；神或其同族 ^由硼或其同族元素；或者，氬氣或其同族元素。 專利範圍第8或9,之半導體裝置之製造方法 下其：：前述熱處理步驟，前述半導體基板以喊以 下< 度做熱處理。 12·根據申請專利範圍第9項 中於前述非晶層形成步驟之&缸裝置〈製造万法’其 述問極電極之侧壁及該心V進一步包含形成覆蓋前 層形成步驟，於前述触刻步*極上面《保護層之保護 層，以van：以上之溫度麵=。’前述非晶層或前述多晶 83159-940909.doc