[發(fā)明專利]場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其柵結(jié)構(gòu)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010226315.X
• 申請(qǐng)日: 2010-07-08
• 公開（公告）號(hào): CN101997027A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林毓超;林志忠;林益安;林日澤;陳昭成;陳嘉仁;張文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/423
• 分類號(hào): H01L29/423;H01L29/78;H01L21/28
• 代理公司: 隆天國(guó)際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 姜燕;邢雪紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路的制造，且特別涉及具有密封層(sealing?layer)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體集成電路(IC)工業(yè)已經(jīng)歷快速的成長(zhǎng)。集成電路材料與設(shè)計(jì)上的工藝進(jìn)展(technological?advances)已產(chǎn)生出多個(gè)集成電路世代，其中每一世代相較于前一世代具有更小且更復(fù)雜的電路。然而，這些進(jìn)展已增加集成電路的處理與制造的復(fù)雜度，為了使這些進(jìn)展得以實(shí)現(xiàn)，需要在集成電路的處理與制作上有相似的發(fā)展。

圖1顯示具有基底凹陷(substrate?recess)110的場(chǎng)效應(yīng)晶體管100的公知密封層112的剖面圖。場(chǎng)效應(yīng)晶體管100可形成于部分的基底102之上。場(chǎng)效應(yīng)晶體管100包括柵結(jié)構(gòu)(gate?structure)108，其包括相繼形成于基底102上的柵絕緣層104及柵電極層106，且包括分別形成于柵結(jié)構(gòu)108的相反側(cè)壁上的密封層112。然而，當(dāng)將密封層112整合至互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)工藝中時(shí)，會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。例如，在蝕刻密封層112期間，基底102鄰接密封層112的表面可能被傷害并形成出凹陷110。再者，在后續(xù)注入期間，有源區(qū)(active?regions)中的摻雜物分布(dopants?distribution)可能會(huì)改變。因此，例如臨界電壓(threshold?voltage)、重疊電容(capacitance?overlay)、及可靠度等效能特性(performance?characteristics)可能會(huì)降低。

因此，業(yè)界亟需不具有基底凹陷的半導(dǎo)體元件的密封結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明一實(shí)施例提供一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵結(jié)構(gòu)，包括：一柵電極層；一柵絕緣層，位于該柵電極層之下，且于該柵電極層的相反側(cè)上具有底腳區(qū)；以及一密封層，位于該柵結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上，其中該密封層覆蓋于該底腳區(qū)上的一較低部分的一厚度小于該密封層位于該柵電極層的側(cè)壁上的一較高部分的一厚度。

本發(fā)明一實(shí)施例提供一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管，包括：一基底，包括一有源區(qū)；一柵結(jié)構(gòu)，包括一柵電極層及一柵絕緣層，該柵絕緣層位于該柵電極層之下，并于該柵電極層的相反側(cè)上具有底腳區(qū)；一密封層，位于該柵結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上，其中該密封層覆蓋于該些底腳區(qū)上的一較低部分的一厚度小于該密封層位于該柵電極層的側(cè)壁上的一較高部分的一厚度；以及源極/漏極區(qū)，位于該柵結(jié)構(gòu)的相反側(cè)的有源區(qū)中。

本發(fā)明所形成的半導(dǎo)體元件(晶體管)的密封結(jié)構(gòu)在基底表面中幾乎不具有凹陷。

附圖說(shuō)明

圖1顯示具有基底凹陷的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的公知密封層的剖面圖。

圖2為方法流程圖，其顯示根據(jù)本公開的各種方面而制造具有密封層的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法。

圖3A-圖3E顯示根據(jù)圖2的方法的一實(shí)施例，制造具有密封層的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的一系列工藝剖面圖。

圖4顯示使用顯示于圖3A-圖3E所示的步驟所制造具有密封層312的場(chǎng)效應(yīng)晶體管400的剖面圖。

其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：

100、300、400～晶體管；

102、302～基底；

104、304～柵絕緣層；

106、306～柵電極層；

108、308～柵結(jié)構(gòu)；

110～凹陷；

112、312～密封層；

200～方法；

202、204、206、208、210～步驟；

304a、304b、306a～長(zhǎng)度；

312a、312b～厚度；

320、330、340～蝕刻工藝；

330a～延伸底腳區(qū)；

340a、340b～部分；

402～隔離結(jié)構(gòu)；

404～源極/漏極區(qū)；

406～輕摻雜源極/漏極區(qū)；

408～間隙壁。

具體實(shí)施方式

以下，將詳細(xì)討論本發(fā)明實(shí)施例的形成與使用方式。然應(yīng)注意的是，實(shí)施例提供許多可應(yīng)用于廣泛應(yīng)用面的發(fā)明特點(diǎn)。所討論的特定實(shí)施例僅為舉例說(shuō)明制作與使用本發(fā)明實(shí)施例的特定方式，不可用以限制本發(fā)明實(shí)施例的范圍。再者，當(dāng)述及一第一材料層位于一第二材料層上或之上時(shí)，包括第一材料層與第二材料層直接接觸或間隔有一或更多其他材料層的情形。此外，本公開可能于不同例子中重復(fù)使用標(biāo)號(hào)及/或標(biāo)語(yǔ)。此重復(fù)僅為簡(jiǎn)化與清楚化，而其本身并非代表所討論的各種實(shí)施例及/或結(jié)構(gòu)之間具有關(guān)聯(lián)性。為了簡(jiǎn)化與清楚化，許多結(jié)構(gòu)可能被畫成不同的尺寸。