专利名称：提高硅化物热稳定性的方法
技术领域：
本发明涉及一种提高硅化物热稳定性的方法，特别是在半导体元件中提高硅化物热稳定性的方法。
近来，由于电子设备的广泛使用，对集成电路的需求迅速地增长。特别是，许多电子设备的使用增加。例如，在本世纪与即将来临的二十一世纪，多种多样的电脑对大型或超大半导体元件的需求逐渐增加。所以，改良集成电路制造过程的先进制造技术，要比以往的需求来的急。
在现有技术的结构中，如
图1A，先提供一半导体底材11。然后，在一个闸氧化层12上形成一个多晶硅闸极14。此处，一个间隙壁13与多晶硅闸极14的侧壁邻接。
接着，仍如图1A，氮离子植入多晶硅闸极14的顶端表面与半导体底材11的顶端表面。其主要理由是，在氮离子植入时，是为保护硅化物区域的热稳定性，以及提高硅化物区域的热稳定性。
如图1B图，硅化物区域15形成于多晶硅闸极14的顶端表面上与半导体底材11的顶端表面上。
然而，根据以上的现有技术，不幸地，特别是在图1A中，离子植入氮离子时，容易增加接合遗漏(Junction Leakage)。这会严重影响且会降低多种多样半导体元件的性能。
鉴于上述现有技术中传统的直接进行离子植入的诸多缺点，本发明提供一个利用、藉以形成之的结构。
根据以上所述之目的，本发明提供了一种提高硅化物热稳定性的方法。首先，提供一个半导体底材，该半导体底材上具有形成于一第一闸氧化层如氧化硅层上的第一多晶硅闸极，而且在一个第二闸氧化层上形成一个第二多晶硅闸极。此处，一个第一间隙壁，如氮化硅与一个第一多晶硅闸极的一个第一侧壁邻接，而且一个第二间隙壁与一个第二多晶硅闸极的一个第二侧壁邻接。以上的结构是由传统已知的半导体制造程序制成。
再由传统的常压化学沉积法平坦与均匀地在第一多晶硅闸极与第二多晶硅闸极的一顶端表面上，和第一间隙壁与第二间隙璧的一顶端表面上，和半导体底材的一顶端表面上，形成一内介电层。
用传统蚀刻法回蚀刻部分内介电层，直到曝出第一多晶硅闸极与第二多晶硅闸极的顶端表面和部分第一间隙壁与部分第二间隙壁的顶端表面为止。
在第一多晶硅闸极与第二多晶硅闸极的顶端表面和第一间隙壁与第二间隙壁的一曝出部分，用离子植入法植入氮离子。
用传统微影制造工艺在第一多晶硅闸极的顶端表面上与第一间隙壁的曝出部分与内介电层的一个第一半部分上形成一个光阻。
用传统蚀刻法蚀刻内介电层的一个第二半部分。内介电层的该第二半部分未被光阻遮盖，直到曝出半导体底材的顶端表面为止，且半导体底材的顶端表面如同一未遮盖的半导体底材。
使用传统电浆乾蚀刻法除去光阻。以及最后，用传统的化学沉积法在第一闸极与第二闸极的顶端表面上与未遮盖的半导体底材上形成一硅化物区域，如硅化钛区域。
为让本发明的上述说明与其他目的、特征和优点更能明显易懂，下面列出较佳实施例，并结合附图来详细说明本发明。
图1(a)--图1(b)为现有技术的制造流程；以及图2A至图2G为本发明实施例的剖面图。
以下是本发明的描述。本发明的描述先结合一个示范结构做为参考。然后描述一些变动和本发明的优点。随后讨论制造的较佳方法。
另外，虽然本发明用数个实施例来说明薄介电层，但这些描述不会限制本发明的范围或应用。而且，虽然这些例子使用薄介电层，应该明白的是主要的部分可能以相关的部分取代。因此，本发明的半导体元件不会限制结构的说明。这些元件包括证明本发明和呈现的较佳实施例的实用性和应用性。且即使本发明是由举例的方式以及举出一个较佳实施例来进行描述，但是本发明并不限定于所举出的实施例。此外，凡其它未脱离本发明所揭示的精神而完成的等效改变或修饰，均包含在本发明之申请专利范围内。为了包含所有这些修饰与类似结构，应以最广泛的定义来解释本发明的范围。
本发明的目的与精神，可以由下列实施例与相对应的附图进行解释与了解。所以，由图2A至图2G，说明了一种提高硅化物热稳定性的方法，它包含了下列步骤
首先，如图2A图所示，提供一个半导体底材21，该半导体底材21上具有形成于一个第一闸氧化层如氧化硅层22A上的第一多晶硅闸极24A，而且在一个第二闸氧化层22B上形成一个第二多晶硅闸极24B。此处，一个第一间隙壁如氮化硅23A与一个第一多晶硅闸极24A的一第一侧壁邻接，而且一个第二间隙壁23B邻接于一第二多晶硅闸极24B的一第二侧壁。以上的结构是由传统已知的半导体制造程序制成。
仍如图2A所示，用传统的常压化学沉积法(APCVD)在第一多晶硅闸极24A与第二多晶硅闸极24B的一顶端表面上，和第一间隙壁23A与第二间隙壁23B的一顶端表面上，和半导体底材21的一顶端表面上，平坦与均匀地形成一内介电层25，如硼磷硅玻璃层(BPSG)。
如图2B所示，用传统蚀刻法回蚀刻部分内介电层25，直到曝出第一多晶硅闸极24A与第二多晶硅闸极24B的顶端表面和部分的第一间隙壁23A与部分的第二间隙壁23B的顶端表面为止。
如图2C所示，在第一多晶硅闸极24A与第二多晶硅闸极24B的顶端表面和第一间隙壁23A与第二间隙壁23B的一个曝出部分，用离子植入法植入氮离子。
如图2D所示，用传统微影制造工艺在第一多晶硅闸极24A的顶端表面上与第一间隙壁23A的曝出部分与内介电层的一个第一半部分25A上形成一个光阻60。
如图2E所示，用传统蚀刻法蚀刻内介电层的一个第二半部分25B。内介电层的该第二半部分25B未被光阻60遮盖，直到曝出半导体底材21的顶端表面为止，且半导体底材21的顶端表面如同一未遮盖的半导体底材21。
如图2F所示，使用传统电浆乾蚀刻法除去光阻60。
以及最后，如图2G所示，用传统的化学沉积法(CVD)在第一闸极24A与第二闸极24B的顶端表面上与未遮盖的半导体底材21上形成一个硅化物区域26，如硅化钛(TiSi2)区域。
根据以上的发明实施例，离子植入氮离子后所形成的区域，能很容易地降低接合遗漏(Junction Leakage)，并且会明显地增加多种多样的半导体元件的性能。
所以，综上所述，本发明的较佳实施例可简述如下首先提供一半导体底材，而半导体底材上具有在一个第一闸氧化层如氧化硅层上形成的第一多晶硅闸极；并且在一个第二闸氧化层上形成一个第二多晶硅闸极。此处，一个第一间隙壁，如氮化硅与一个第一多晶硅闸极的一个第一侧壁邻接，而且一个第二间隙壁与一个第二多晶硅闸极的一个第二侧壁邻接。以上的结构是由传统的已知的半导体制造程序制成。
再由传统的常压化学沉积法在第一多晶硅闸极与第二多晶硅闸极的一顶端表面上，和第一间隙壁与第二间隙壁的一顶端表面上，和半导体底材的一顶端表面上，平坦与均匀地形成一个内介电层。
由传统蚀刻法回蚀刻部分内介电层，直到曝出第一多晶硅闸极与第二多晶硅闸极的顶端表面和部分的第一间隙壁与部分的第二间隙壁的顶端表面为止。
在第一多晶硅闸极与第二多晶硅闸极的顶端表面和第一间隙壁与第二间隙壁的一曝出部分由离子植入法植入氮离子。
在第一多晶硅闸极的顶端表面上与第一间隙壁的曝出部分与内介电层的一个第一半部分上，用传统微影制程形成一个光阻。
用传统的蚀刻法蚀刻内介电层的一个第二半部分。内介电层的该第二半部分未被光阻遮盖，直到曝出半导体底材的顶端表面为止，且半导体底材的顶端表面如同一未遮盖的半导体底材。
使用传统电浆乾蚀刻法除去光阻。
以及最后，用传统的化学沉积法在第一闸极与第二闸极的顶端表面上与未遮盖的半导体底材上形成一个硅化物区域，如硅化钛区域。
以上所述仅为本发明之较佳实施例，并非用来限定本发明的申请专利范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神而完成的等效改变或修饰，均应包含在下述之申请专利范围内。
权利要求
1.一种提高硅化物热稳定性的方法，它至少包含提供一个半导体底材，该半导体底材上具有一个金氧半导体元件；全面与共形地在一个第一闸极与一个第二闸极的一顶端表面上和一个第一间隙壁与一个第二间隙壁的一顶端表面上和该半导体底材的一顶端表面上，形成一个内介电层；回蚀刻部分的内介电层，直到曝出所述第一闸极与第二闸极的所述顶端表面和部分的第一间隙壁与部分的第二间隙壁的所述顶端表面为止；在所述第一闸极与第二闸极的顶端表面和所述第一间隙壁与第二间隙壁的一个曝出部分上，离子植入特定离子；蚀刻所述内介电层的一部分，所述内介电层的该部分未被一光阻遮盖，直到曝出该半导体底材的该顶端表面为止；以及在所述第一闸极与第二闸极的所述顶端表面上与所述未遮盖的半导体底材上形成一个硅化物区域。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述的金氧半导体元件至少包含在所述半导体底材上，在一个第一闸氧化层上形成的第一闸极和在一个第二闸氧化层上形成的第二闸极，其中所述第一间隙壁邻接于第一闸极的一个第一侧壁，所述第二间隙壁邻接于第二闸极的一个第二侧壁。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一闸极与所述第二闸极至少包含多晶硅。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述第一闸氧化层与所述第二闸氧化层至少包含氧化硅。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述第一间隙壁与所述第二间隙壁至少包含氮化硅。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述内介电层至少包含硼磷硅玻璃层。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述的离子植入的特定离子至少包含氮离子。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述的离子植入的氮离子的参数至少包含1E14到1E16 1/cm3。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述的硅化物区域至少包含硅化钛区域。
10.一种提高硅化物热稳定性的方法，至少包含提供一个半导体底材，该半导体底材上具有形成于一个第一闸氧化层上的第一多晶硅闸极和形成于一个第二闸氧化层上的一个第二多晶硅闸极，其中一个第一间隙壁邻接于一个第一多晶硅闸极的一个第一侧壁，一个第二间隙壁邻接于一个第二多晶硅闸极的一个第二侧壁；在所述第一多晶硅闸极与所述第二多晶硅闸极的一顶端表面上和该第一间隙壁与该第二间隙壁的一顶端表面上和该半导体底材的一顶端表面上，平坦与均匀地形成一个内介电层；回蚀刻所述部分的内介电层，直到曝出所述第一多晶硅闸极与第二多晶硅闸极的所述顶端表面和所述部分的第一间隙壁与部分的第二间隙壁的顶端表面为止；在所述第一多晶硅闸极与第二多晶硅闸极的所述顶端表面和第一间隙壁与第二间隙壁的一个曝出部分上，离子植入氮离子；在所述第一多晶硅闸极的所述顶端表面上与所述第一间隙壁的曝出部分与内介电层的一个第一半部分上形成一个光阻；蚀刻所述内介电层的一个第二半部分，所述内介电层的第二半部分未被该光阻遮盖，直到曝出该半导体底材的该顶端表面为止；除去光阻；以及在所述第一闸极与第二闸极的所述顶端表面上与未遮盖的半导体底材上形成一个硅化物区域。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述第一闸极与第二闸极至少包含多晶硅。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述第一间隙壁与第二间隙壁至少包含氮化硅。
13.如权利要求10所述的方法，其中所述内介电层至少包含硼磷硅玻璃层。
14.如权利要求10所述的方法，其中所述离子植入的氮离子的参数至少包含1E14到1E16 1/cm3。
15.如权利要求10所述的方法，其中所述硅化物区域至少包含硅化钛区域。
全文摘要
一种提高硅化物热稳定性的方法。它首先提供一半导体底材;在第一与第二多晶硅闸极的一顶端表面、第一与第二间隙壁的一顶端表面和半导体底材的一顶端表面上平坦而均匀地形成内介电层;回蚀刻部分内介电层,以离子植入法植入氮离子。在第一多晶硅闸极顶端表面与第一间隙壁的曝出部分与内介电层的一个第一半部分上形成光阻;蚀刻内介电层的一个第二半部分除去光阻;在第一与第二闸极的顶端表面与未遮盖的半导体底材上形成硅化物区域。
文档编号H01L21/02GK1353449SQ00132348
公开日2002年6月12日 申请日期2000年11月3日 优先权日2000年11月3日
发明者廖纬武, 曾令旭, 郑志祥 申请人:联华电子股份有限公司