金属氧化物半导体场效应晶体管及其制造方法技术

技术编号:3200330 阅读:136 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种金属氧化物半导体场效应晶体管及其制造方法。该金属氧化物半导体场效应晶体管包括:位于基底上的高介电常数栅极介电质,以及位于该栅极介电质上的栅极电极,且栅极介电质突出于栅极电极外。栅极的每一侧形成有深源极和深漏极,其具有浅延伸区。深源极与深漏极区通过选择性原位掺杂外延法或离子注入法形成,延伸区通过选择性原位掺杂外延法形成。延伸区位于栅极下方并与栅极介电质接触。栅极介电质的材料以及其突出至栅极电极外的程度可以选择,以使外延及其相关步骤不会引发栅极电极与源极/漏极延伸区间发生桥接而导致的短路。(*该技术在2024年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种MOSFET及其制造方法,特别是涉及一种具有高介电常数的栅极介电质以及通过原位掺杂选择性外延成长的源极/漏极延伸区的超浅结MOSFET及其制造方法。
技术介绍
现有MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)通过向半导体层(例如SOI)或半导体主体(例如体硅)的有源区中注入适当杂质(impurity)来形成源极与漏极区,而介于上述源极与漏极区之间的区域即为沟道或本体(body)区。栅极位于沟道区的半导体上,该栅极包括一个栅极电极与一个介电层,该栅极电极通过该栅极介电层而与该半导体隔离。施加适当的电子信号至栅极电极可以选择性地允许或阻止源极与漏极之间的电流导通。为了赋予MOSFET更高的电子可靠性(electricalreliability),业界除了不断减少MOSFET的尺寸和/或增加其操作速度外,还同时尝试以下技术,例如在增加掺杂物(dopant)活性的同时形成超浅结(ultra shallow junction,USJ),以使沟道区的片电阻(sheet resistance)不致增加;利用外延技术(epitaxial technique)形成高掺杂量的源极与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属氧化物半导体场效应晶体管,其特征在于包括:一个半导体基底;一个栅极,位于该基底的一个闲置表面,该栅极包括一个栅极介电质堆迭和一个栅极电极,该栅极介电质堆迭包括至少一层位于该基底的该闲置表面的高介电常数材料层,该栅极电 极位于该高介电常数材料层的闲置表面,且该高介电常数材料层突出于该栅极电极外;一个源极与一个漏极,形成于栅极的相对侧;以及一个浅源极延伸和一个浅漏极延伸,通过选择性原位掺杂外延法形成。

【技术特征摘要】
US 2003-10-31 60/516,500;US 2004-6-18 10/872,0951.一种金属氧化物半导体场效应晶体管,其特征在于包括一个半导体基底;一个栅极,位于该基底的一个闲置表面,该栅极包括一个栅极介电质堆迭和一个栅极电极,该栅极介电质堆迭包括至少一层位于该基底的该闲置表面的高介电常数材料层,该栅极电极位于该高介电常数材料层的闲置表面,且该高介电常数材料层突出于该栅极电极外;一个源极与一个漏极,形成于栅极的相对侧;以及一个浅源极延伸和一个浅漏极延伸,通过选择性原位掺杂外延法形成。2.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体场效应晶体管,其特征在于所述高介电常数材料层的介电常数约大于3.9。3.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体场效应晶体管,其特征在于所述栅极介电质与所述基底的闲置表面之间设置有一个缓冲界面层。4.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体场效应晶体管,其特征在于所述高介电常数材料层用来抵抗栅极电极上选择性原位掺杂外延法、氢氟酸浸洗、清洗、湿刻蚀以及干刻蚀所造成的有害影响。5.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体场效应晶体管,其特征在于所述源极和所述漏极通过离子注入法或选择性原位掺杂外延法形成。6.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体场效应晶体管,其特征在于所述源极和所述漏极通过选择性原位掺杂外延法形成,并且包括掺杂硅、硅-锗、硅-碳、硅-锗-碳或化合物半导体。7.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体场效应晶体管,其特征在于所述源极和所述漏极的最高表面大约与所述基底的上表面共平面。8.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体场效应晶体管,其特征在于所述源极和所述漏极的最高表面比所述基底的上表面高。9.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体场效应晶体管,其特征在于所述浅延伸的末端位于所述栅极电极周边部份的下方。10.一种制造金属氧化物半导体场效应晶体管的方法,其特征在于包括在一个半导体基底上沉积一个高介电常数层,并且在该介电层上沉积一个导电层;图形化上述层别以形成一个栅极,其具有一个位于高介电常数层上的栅极电极,该栅极介电质的宽度比该栅极电极的宽度大,因此该栅极介电质突出于栅极电极外;在该栅极电极的侧边、该突出的栅极介电质的闲置表面以及该基底上形成一个第一隔离层,该第一隔离层距离该栅极电极具有一个可选距离,然后刻蚀部分没有隔离物覆盖的基底以在该基底中形成第一深凹陷处;通过选择性原位掺杂外延法在上述个别的第一深凹陷处形成一个深源极和一个深漏极;移除该第一隔离层,并且在该栅极侧边与该突出的高介电常数层的闲...

【专利技术属性】
技术研发人员:王志豪陈尚志王焱平邱显光姚亮吉胡正明
申请(专利权)人:台湾积体电路制造股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1