[發明專利]半導體元件及其制作方法

有效

• 申請號: 201210486973.1
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN103633028A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 梁育瑋;洪海涵;吳珮琦
• 申請（專利權）人: 南亞科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238;H01L21/28;H01L27/092;H01L29/423
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張艷杰;張浴月

1.一種半導體元件的制作方法，包括：

提供一第一導電類型的第一多晶硅層于一基板上，其中該基板具有一第一有源區與一第二有源區；

對該第一多晶硅層的對應該第二有源區的部分進行一第一離子注入工藝，并采用一第二導電類型的摻雜物，其中該第二導電類型相反于該第一導電類型，且在該第一離子注入工藝中導入硅烷等離子體以形成一第二多晶硅層于該第一多晶硅層上，并將該第一多晶硅層的對應該第二有源區的部分的該第一導電類型轉換成該第二導電類型；以及

圖案化該第一多晶硅層與該第二多晶硅層以形成一對應該第一有源區的第一柵極層以及一對應該第二有源區的第二柵極層。

2.如權利要求1所述的半導體元件的制作方法，其中該第二導電類型為P型，且該摻雜物包括硼、二氟化硼、三氟化硼、二硼烷、硼簇、或前述的組合。

3.如權利要求1所述的半導體元件的制作方法，其中該第二導電類型為N型，且該摻雜物包括砷、磷、或前述的組合。

4.如權利要求1所述的半導體元件的制作方法，其中該第一離子注入工藝是在20℃至80℃之間進行。

5.如權利要求1所述的半導體元件的制作方法，其中該基板為一硅基板。

6.如權利要求5所述的半導體元件的制作方法，還包括：

進行一第二離子注入工藝，以形成第一源極與漏極區于該硅基板中并分別位于該第一柵極層的兩側，且在該第二離子注入工藝中導入硅烷等離子體以形成一第三多晶硅層于該第一柵極層以及該第一源極與漏極區上。

7.如權利要求6所述的半導體元件的制作方法，其中位于該第一源極與漏極區上的該第三多晶硅層的一上表面大抵上齊平于該硅基板的一上表面。

8.如權利要求5所述的半導體元件的制作方法，還包括：

進行一第三離子注入工藝，以形成第二源極與漏極區于該硅基板中并分別位于該第二柵極層的兩側，且在該第三離子注入工藝中導入硅烷等離子體以形成一第四多晶硅層于該第二柵極層以及該第二源極與漏極區上。

9.如權利要求8所述的半導體元件的制作方法，其中位于該第二源極與漏極區上的該第四多晶硅層的一上表面大抵上齊平于該硅基板的一上表面。

10.如權利要求1所述的半導體元件的制作方法，其中該第一柵極層與該第二柵極層具有大抵上相同的高度。

11.一種半導體元件，包括：

一基板，具有一第一有源區與一第二有源區；

一第一多晶硅層，形成于該基板上，該第一多晶硅層包括一第一部分以及一第二部分，該第一部分具有第一導電類型且位置對應該第一有源區，該第二部分具有第二導電類型且位置對應該第二有源區，該第二導電類型相反于該第一導電類型，且該第二部分與該第一部分彼此分離；以及

一第二多晶硅層，位于該第一多晶硅層的該第二部分上，該第二多晶硅層具有第二導電類型，

其中，一第一柵極層是由該第一多晶硅層的該第一部分所構成，一第二柵極層是由該第一多晶硅層的該第二部分以及該第二多晶硅層所構成，其中該第一柵極層與該第二柵極層具有大抵上相同的高度。

12.如權利要求11所述的半導體元件，其中該第二導電類型為P型，且該第二柵極層包括一摻雜物，該摻雜物包括硼、二氟化硼、三氟化硼、二硼烷、硼簇、或前述的組合。

13.如權利要求11所述的半導體元件，其中該第二導電類型為N型，且該第二柵極層包括一摻雜物，該摻雜物包括砷、磷、或前述的組合。

14.如權利要求11所述的半導體元件，還包括：

一柵介電層，配置于該基板與該第一多晶硅層之間。

15.如權利要求11所述的半導體元件，其中該基板為一硅基板。

16.如權利要求15所述的半導體元件，還包括：

第一源極與漏極區，位于該硅基板中，并分別位于該第一柵極層的兩側；以及

一第三多晶硅層，位于該第一柵極層與該第一源極與漏極區上。

17.如權利要求16所述的半導體元件，其中該第三多晶硅層的位于該第一源極與漏極區上的部分的一上表面大抵上齊平于該硅基板的一上表面。