專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明要求2002年6月18日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)2002-34150的優(yōu)先權(quán)，在此對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行交叉引用。
為了解決上述的這些問題，開發(fā)了增加晶體管的實(shí)際柵極長(zhǎng)度的方法，例如形成淺的源/漏節(jié)。
但是，即使具有了淺的源/漏節(jié)，因?yàn)榘雽?dǎo)體器件需要進(jìn)一步的縮小，設(shè)計(jì)規(guī)則也同樣減小了。為此，因?yàn)樵谠磪^(qū)和漏區(qū)之間的距離減小到了小于臨界值，如果形成節(jié)的工藝不可避免地伴隨著熱擴(kuò)散過程，則雜質(zhì)離子橫向地?cái)U(kuò)散，從而擴(kuò)展了節(jié)區(qū)。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，因?yàn)樵谠春吐﹨^(qū)之間的距離變得太短了，引起了在體區(qū)中的源/漏節(jié)之間的短路。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件，其中，通過有效地避免在體區(qū)中的源/漏節(jié)之間的短路，NMOS晶體管可以獲得好的電子特性，即使當(dāng)在源和漏節(jié)之間的溝道由于半導(dǎo)體器件的高集成度而變短的時(shí)候，以及其制造方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括隔離絕緣膜、外延硅層、節(jié)阻擋絕緣膜、柵堆疊、以及源和漏節(jié)。隔離絕緣膜形成在半導(dǎo)體襯底上以便定義有源區(qū)。外延硅層形成在半導(dǎo)體襯底上的有源區(qū)并且被隔離絕緣膜包圍或者包封。節(jié)阻擋絕緣膜形成在外延硅層中。柵堆疊形成在外延硅層之上以便節(jié)阻擋絕緣膜被放置或者埋在大致的柵堆疊的中心處。源和漏節(jié)形成在靠近柵堆疊的的側(cè)壁的位置。
柵堆疊包括柵介質(zhì)層、柵導(dǎo)電層，它形成在柵介質(zhì)層上以便節(jié)阻擋絕緣膜位于柵堆疊之下并且在硅層的大致中心的位置，以及絕緣間隔，它形成在柵導(dǎo)電層的側(cè)壁上。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種制造具有上述的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。隔離絕緣膜形成在半導(dǎo)體襯底上。隔離絕緣膜被去除到預(yù)定的深度。掩模絕緣層形成在隔離絕緣層上。掩模絕緣層和隔離絕緣膜被構(gòu)圖，形成了隔離結(jié)構(gòu)，定義了有源區(qū)，并且節(jié)阻擋絕緣膜形成在有源區(qū)中。在半導(dǎo)體襯底的有源區(qū)中形成了外延硅層，以便節(jié)阻擋絕緣膜被埋在外延硅層中。柵堆疊形成在了外延硅層上。源和漏節(jié)形成在外延硅層上。
隔離絕緣層可以使用化學(xué)機(jī)械淀積或者通過氧化半導(dǎo)體襯底形成。
定義了有源區(qū)的光致抗蝕劑圖形形成在隔離絕緣膜之上。使用光致抗蝕劑圖形作為掩模將隔離絕緣膜干蝕刻到預(yù)定的深度。隨后除去光致抗蝕劑圖形。因此，在有源區(qū)和隔離區(qū)之間形成了預(yù)定的臺(tái)階。該預(yù)定的臺(tái)階必須形成為最小的厚度以便在柵堆疊下面形成溝道。
在具有形成的臺(tái)階的隔離絕緣膜上形成掩模絕緣層。這里，優(yōu)選地，掩模絕緣層用不同于形成隔離絕緣層的材料形成，以便在除去了掩模絕緣層的時(shí)候能夠容易地改變蝕刻選擇性。
光致抗蝕劑圖形形成在掩模絕緣層上。該掩模絕緣層和隔離絕緣膜使用光致抗蝕劑圖形作為掩模來干蝕刻。隨后除去光致抗蝕劑圖形。
將留在有源區(qū)中的隔離絕緣層除去。外延硅層通過選擇性的外延生長(zhǎng)，采用有源區(qū)中的襯底作為源，并且采用隔離絕緣膜和節(jié)阻擋絕緣膜作為掩模形成在有源區(qū)中。采用平面化工藝將外延硅層的部分除去，以便外延硅層平面化以達(dá)到隔離絕緣膜的頂表面。優(yōu)選地，平面化工藝是采用化學(xué)機(jī)械拋光并且采用隔離絕緣層作為拋光停止來進(jìn)行的，以便外延硅層拋光到適當(dāng)?shù)暮穸取?br> 柵介質(zhì)層形成在外延硅層上。柵導(dǎo)電層形成在柵介質(zhì)層上。柵圖形形成在柵導(dǎo)電層上以便節(jié)阻擋絕緣膜上的外延硅層的部分位于有源區(qū)的柵堆疊的大約中心的位置。
優(yōu)選地，當(dāng)形成柵圖形之后，絕緣間隔形成在柵導(dǎo)電層的側(cè)壁上以便在節(jié)形成后，柵的長(zhǎng)度變得更長(zhǎng)。結(jié)果，可以避免短溝道效應(yīng)。
采用柵堆疊作為掩模進(jìn)行節(jié)離子摻雜。節(jié)離子是采用預(yù)定的熱工藝進(jìn)行擴(kuò)散的，來形成源和漏節(jié)。在此，節(jié)離子根據(jù)晶體管的類型是P型雜質(zhì)和N型雜質(zhì)中的一種。P型雜質(zhì)可以是硼或者BF2。N型雜質(zhì)是磷(P)、砷(As)或者銻。
如上所述，在半導(dǎo)體器件中以及制造半導(dǎo)體器件的方法中，節(jié)阻擋絕緣膜形成在位于MOS晶體管的柵堆疊之下的連接源和漏節(jié)的溝道中。因此，由于節(jié)阻擋絕緣膜隔離了源和漏節(jié)，減少了半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)規(guī)則。結(jié)果，盡管源和漏節(jié)之間的距離減少了，但是，當(dāng)半導(dǎo)體器件操作時(shí)發(fā)生的由于不希望的節(jié)擴(kuò)散導(dǎo)致的短路被有效地避免了。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖。參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件包括隔離絕緣膜110、外延層130、節(jié)阻擋絕緣膜125、柵堆疊150以及源和漏節(jié)105。隔離絕緣膜110形成在半導(dǎo)體襯底100上以預(yù)定的厚度并且定義了器件將形成的有源區(qū)。外延層130堆疊在半導(dǎo)體襯底上，位于器件將形成的區(qū)域中。節(jié)阻擋絕緣膜125埋在外延層130中，并且將有源區(qū)劃分成為用于源和漏區(qū)的兩個(gè)區(qū)。柵堆疊150形成在外延層130的頂表面上，其中節(jié)阻擋絕緣膜125位于溝道的大致的中心部分。源和漏節(jié)105形成在靠近柵堆疊150的側(cè)壁的有源區(qū)中。
隔離絕緣膜110由硅絕緣體形成，以便略微突出高于半導(dǎo)體襯底100。硅絕緣體可以是硅氧化物層或者硅氮化物層，它們是通過化學(xué)氣相淀積(CVD)形成的。由于硅絕緣體形成在器件實(shí)際形成于的半導(dǎo)體襯底100上，優(yōu)選的，使用低壓化學(xué)氣相淀積(LP-CVD)來形成硅絕緣體，通過它可以減小污染的雜質(zhì)的濃度。優(yōu)選地，硅絕緣體形成在硅氧化物層上，以便半導(dǎo)體襯底100承受很少的壓力。因?yàn)楦綦x絕緣膜110的層特性是清潔并且堅(jiān)硬的，所以隔離絕緣膜110可以是硅氧化物層，它通過熱氧化半導(dǎo)體襯底100來形成。
外延層130優(yōu)選地是單晶外延硅層，它只通過CVD有選擇地形成在半導(dǎo)體襯底100上，采用隔離絕緣膜110作為掩模。
柵堆疊150包括形成在外延層130上的柵介質(zhì)層151，柵導(dǎo)電層153堆疊在柵介質(zhì)層151上，并且掩模絕緣層155形成在柵導(dǎo)電層153上。該柵介質(zhì)層151是硅氧化物層(SiO2)或者硅氧化氮層(SiON)，它是通過熱氧化外延層130的表面形成的。柵導(dǎo)電層153可以包括摻雜的多晶硅層，摻雜了諸如硼(P)的雜質(zhì)，以便導(dǎo)電，以及金屬硅化物層(未示出)，用于增加?xùn)哦询B150的導(dǎo)電性。掩模絕緣層155是采用CVD用硅氧化物層或者硅氮化物層形成的，并且用于在柵堆疊150采用干蝕刻進(jìn)行構(gòu)圖的時(shí)候出現(xiàn)離子損壞。掩模絕緣層155也在構(gòu)圖柵堆疊150的時(shí)候用做蝕刻掩模。由于絕緣間隔157形成在柵導(dǎo)電層153和掩模絕緣層155的側(cè)壁上，柵堆疊150的實(shí)際長(zhǎng)度被延伸了，導(dǎo)致了對(duì)于短溝道效應(yīng)的避免。
節(jié)阻擋絕緣膜125從半導(dǎo)體襯底100的表面突出，并且把將形成在外延層130中的有源區(qū)劃分成為用于源和漏區(qū)的兩個(gè)區(qū)。和隔離絕緣層110一樣，節(jié)阻擋絕緣膜125優(yōu)選地用硅氧化物層或者硅氮化物層形成。節(jié)阻擋絕緣膜125的上部分覆蓋有外延層130的部分，它是柵堆疊150的溝道150a的部分。節(jié)阻擋絕緣膜125的上部分位于柵堆疊的大致的中心位置，以便實(shí)質(zhì)上將源和漏節(jié)彼此隔離。
編號(hào)160和170分別表示層間絕緣層和互連絕緣層。在此，如果半導(dǎo)體器件是半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，則半導(dǎo)體器件還包括電容器，并且如果半導(dǎo)體器件是半導(dǎo)體邏輯器件，則半導(dǎo)體器件包括多個(gè)金屬互連層。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于制造半導(dǎo)體器件的方法的流程示意圖。圖3到9示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的各個(gè)階段的截面圖。下面將參照?qǐng)D2說明圖3到圖9。
參照?qǐng)D2和3，在步驟S1，第一硅絕緣膜110(隔離絕緣膜)形成在半導(dǎo)體襯底100上，并且被蝕刻到預(yù)定的深度。為了方便，相同的編號(hào)用于將在后面形成的隔離絕緣膜，例如第一硅絕緣膜，即110。
第一硅絕緣膜110可以是硅氮化物膜或者硅氧化物膜，它們是通過采用例如CVD形成的。由于硅氧化物膜是適用于后面將進(jìn)行的選擇性的外延生長(zhǎng)中的淀積掩模的，硅氧化物膜優(yōu)選地淀積為第一硅絕緣膜110。硅氧化物膜可以通過氧化半導(dǎo)體襯底100形成。由于硅氧化物膜是硬的、在清潔溶液中慢慢地蝕刻的，并且清潔，所以硅氧化物膜可以有助于形成具有良好的電特性的半導(dǎo)體器件。
第一硅絕緣膜110的表面涂層有光致抗蝕劑并且隨后使用預(yù)定的光刻工藝構(gòu)圖，來形成定義有源區(qū)的光致抗蝕劑圖形310。第一硅絕緣膜110采用光致抗蝕劑圖形310作為掩模被干蝕刻到一定的厚度。隨后，具有厚度的臺(tái)階形成在有源區(qū)和隔離區(qū)之間。
參照?qǐng)D2和4，在步驟S2中，第二硅絕緣膜120(掩模絕緣膜)形成在半導(dǎo)體襯底100的表面上。具有厚度d的臺(tái)階，是由于在有源區(qū)和隔離區(qū)之間保留的第一硅絕緣膜110而形成的，即使在第二硅絕緣膜120形成之后。第二硅絕緣膜120優(yōu)選地是區(qū)別于第一硅絕緣膜110的類型，以便適于需要蝕刻選擇性的后續(xù)工藝。換句話講，當(dāng)?shù)谝还杞^緣膜110是硅氧化物膜的時(shí)候，第二硅絕緣膜120優(yōu)選地是硅氮化物膜，或者反之亦然。
參照?qǐng)D5，半導(dǎo)體襯底100的表面涂層有光致抗蝕劑320，并且隨后光致抗蝕劑320采用光刻進(jìn)行構(gòu)圖，形成露出有源區(qū)和光致抗蝕劑320中的節(jié)阻擋圖形的孔。第二和第一硅絕緣膜120和110采用構(gòu)圖的光致抗蝕劑320作為掩模來連續(xù)的干蝕刻。因此，第二硅絕緣膜120形成低于第一硅絕緣膜110的臺(tái)階d。結(jié)果，在第一和第二硅絕緣膜110和120中形成了預(yù)定的間隔110a。該間隔110a被用于在其中選擇性地生長(zhǎng)外延硅。
參照?qǐng)D6，剩余的圖5中示出的光致抗蝕劑320采用例如，濕清潔除去，并且隨后第一硅絕緣膜110上的第二硅絕緣膜120采用預(yù)定的蝕刻方法除去。隨后，在步驟S3，隔離絕緣膜110從半導(dǎo)體襯底100突出并且同時(shí)，具有向著隔離絕緣膜110的臺(tái)階的節(jié)阻擋絕緣膜125形成。
預(yù)定的蝕刻方法可以是采用蝕刻選擇性的在膜中的干蝕刻或者采用蝕刻劑的濕蝕刻。具體地，優(yōu)選地，如果第二硅絕緣膜120是氮化物膜，則在濕蝕刻中使用的蝕刻劑是含磷的酸溶液(H3PO4)，同時(shí)，如果第二硅絕緣膜120是硅氧化物膜，則蝕刻劑包括氫氟酸(HF)，以便對(duì)于硅氮化物或者硅氧化物的選擇性的蝕刻良好。
參照?qǐng)D7，在步驟S4中，殘留在其表面被采用預(yù)定的清潔工藝露出的半導(dǎo)體襯底100上的自然氧化物和重金屬被除去，隨后在隔離絕緣膜110和節(jié)阻擋絕緣膜125之間的間隔被采用半導(dǎo)體襯底100作為生長(zhǎng)源的外延硅填充，從而形成了外延硅層130。該外延硅最后過度生長(zhǎng)并且延伸，從而形成了在節(jié)阻擋絕緣膜125上的外延硅層130的部分。結(jié)果，節(jié)阻擋絕緣膜125被埋在了外延硅層130中，并且在節(jié)阻擋絕緣膜125上的外延硅層130的部分成為了后面將形成的柵堆疊(圖1中的150)的溝道105a。
這里，在濕清潔中，清潔溶液包括HF(例如大約100∶1的H2O∶HF或者大約100∶1的NH4F∶HF)可以用于除去殘留的氧化物膜，或者標(biāo)準(zhǔn)的(SC2)清潔溶液，包括硫酸(H2SO4)或者鹽酸(HCl)，可以用于除去殘留的重金屬。殘留在半導(dǎo)體襯底100的表面上的自然氧化物被完全地除去并且襯底的表面上吸收的重金屬也被完全的除去了。結(jié)果，襯底的表面變得清潔了。
通過采用使用CVD的選擇性的生長(zhǎng)(SEG)、使用襯底的外延硅生長(zhǎng)，其表面被露出，作為生長(zhǎng)源。在SEG中，單晶硅生長(zhǎng)在其中露出了單晶硅源的部分中以便形成外延硅層，并且硅膜不生長(zhǎng)在硅絕緣膜中。因此，外延硅只生長(zhǎng)在露出襯底的部分中，即，隔離絕緣膜110和節(jié)阻擋絕緣膜125定義的間隔。這里，對(duì)于SEG，源氣可以是DCS(SiH2Cl2)、TCS(SiHCl3)、SiCl4或者SiH4，并且氫氣(H2)被用作承載氣體，它承載了反應(yīng)氣并且制造了反應(yīng)氣氛。同樣，承載氣體包括鹽酸(HCl)，來具有淀積選擇性，以便外延硅的生長(zhǎng)只在諸如半導(dǎo)體襯底100的單晶上。
外延硅層130是單晶體，并且第一和第二硅絕緣膜110和120是無定形的。因此，當(dāng)生長(zhǎng)外延硅層130的時(shí)候，外延硅層130和第一硅絕緣膜130之間的界限具有不同的原子結(jié)構(gòu)。這可能在邊界的角上產(chǎn)生小晶面(facet)(未示出)。因此，如果外延硅生長(zhǎng)的高于了隔離絕緣膜110，外延硅的過度生長(zhǎng)部分被采用平面化工藝除去。因此，可以形成不具有小晶面瑕疵的外延硅層130。優(yōu)選地，平面化工藝通過化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)進(jìn)行，如果隔離絕緣膜110的上部分被用于拋光停止，則外延硅層130填充到隔離絕緣膜110的頂表面中。
參照?qǐng)D8，在步驟S5，在外延硅層130上形成了氧化物膜墊140，并且隨后在最終的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行雜質(zhì)離子的摻雜，來控制預(yù)定的器件特性。氧化物膜墊140優(yōu)選的是通過熱氧化外延硅層130形成的硅氧化物膜。這是因?yàn)楣柩趸锬?duì)于除去表面瑕疵或者雜質(zhì)是有用的，并且可以用作在雜質(zhì)離子摻雜中的保護(hù)層，并且避免了摻雜的雜質(zhì)的向外擴(kuò)散。輕摻雜的漏溝道離子或者閾值電壓控制離子被摻雜。
參照?qǐng)D9，在步驟S5，柵介質(zhì)層151、柵導(dǎo)電層153、以及掩模絕緣層155形成在外延硅層130上。然后，進(jìn)行光刻和干蝕刻工藝來完成柵圖形。柵介質(zhì)層151優(yōu)選的是通過濕蝕刻氧化物膜墊140并且隨后在外延硅層130的露出的表面上進(jìn)行熱氧化形成的硅氧化物層或者硅氧化氮層(SiON)。柵導(dǎo)電層153是采用CVD用摻雜的多晶硅或者用摻雜的多晶硅和金屬硅化物的結(jié)合形成的。如果掩模絕緣層155用作形成自對(duì)準(zhǔn)(self-aligned)接觸所需要的掩模，則掩模絕緣層155可以用硅氮化物層形成，或者，如果掩模絕緣層155簡(jiǎn)單地用作圖形掩模，則掩模絕緣層155可以用硅氧化物層形成。
參照?qǐng)D10，在步驟S6，絕緣間隔157形成在構(gòu)圖的柵導(dǎo)電層153和掩模絕緣層155的側(cè)壁上，從而完成柵堆疊150，并且源和漏節(jié)105形成在柵堆疊155的兩個(gè)側(cè)壁之下。
換句話講，硅絕緣膜采用CVD形成在半導(dǎo)體襯底100的表面上，并且采用各向異性的干蝕刻深度蝕刻，從而在柵導(dǎo)電層153和掩模絕緣層155的側(cè)壁上形成絕緣間隔157。
節(jié)離子被摻雜到開口的靠近柵堆疊150的側(cè)壁的有源區(qū)中，采用離子注入的方法，并且進(jìn)行預(yù)定的退火工藝，從而形成了源和漏節(jié)105?？傊?yàn)榘雽?dǎo)體器件包括PMOS晶體管和NMOS晶體管，所以進(jìn)行預(yù)定的照相工藝(photo process)來打開對(duì)應(yīng)的區(qū)，作為節(jié)離子的P型雜質(zhì)被注入到PMOS區(qū)，其中將形成PMOS晶體管，并且將作為節(jié)離子的N型雜質(zhì)被注入到NMOS區(qū)，其中將形成NMOS晶體管。這里，P型雜質(zhì)是諸如硼(B)、BF2或者其他的三元組分(ternaryelement)，而BF2可以是高濃度的，適合于節(jié)離子。N型雜質(zhì)是諸如磷(P)、砷(As)、銻或者類似的元素。優(yōu)選地，預(yù)定的退火工藝是快速熱工藝(RTP)，其中工藝溫度迅速的升高和降低，以便形成淺節(jié)。源和漏節(jié)105隨后形成在柵堆疊150的兩個(gè)側(cè)壁之下并且在節(jié)阻擋絕緣膜125的兩個(gè)側(cè)的旁邊。因此，由于節(jié)阻擋絕緣膜125阻擋了源和漏節(jié)105由于熱和位差產(chǎn)生的延伸，所以在源和漏節(jié)105之間很難產(chǎn)生短路。
之后，根據(jù)半導(dǎo)體器件的特性進(jìn)行其他的通常的半導(dǎo)體制造工藝，來完成半導(dǎo)體器件。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，節(jié)阻擋絕緣膜125位于源和漏節(jié)105之間。因此，盡管半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)規(guī)則被顯著地減小了，并且源和漏節(jié)之間的距離被減小了，但是也不會(huì)發(fā)生短路。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件及其制造方法具有以下優(yōu)點(diǎn)。
節(jié)阻擋絕緣膜，它阻擋了通向大區(qū)的路徑，它形成在源和漏節(jié)之間。因此，可以避免節(jié)離子擴(kuò)散到大區(qū)，這種擴(kuò)散是因?yàn)樵诎雽?dǎo)體制造過程中進(jìn)行的熱工藝或者在半導(dǎo)體器件操作的時(shí)候的閾值電壓引起的。結(jié)果，可以避免短路。
同樣，由于溝道是細(xì)薄地形成在源和漏節(jié)以及節(jié)阻擋絕緣膜上的，所以半導(dǎo)體器件中的閾值電壓可以用避免溝道中的離子擴(kuò)散到大區(qū)中而穩(wěn)定地保持。
此外，由于同時(shí)形成了隔離絕緣膜和節(jié)阻擋絕緣膜，所以可以減少工藝的步驟。此外，其中形成器件的外延硅層是被隔離絕緣膜包圍或者包封的，因此可以有效地獲得器件之間的隔離。
盡管這里以說明為目的說明了本發(fā)明的不同的優(yōu)選實(shí)施例，但是本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員可以理解，在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種的修改、添加和替換。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括隔離絕緣膜，形成在半導(dǎo)體襯底上以定義有源區(qū)；外延硅層，形成在有源區(qū)中，并且被隔離絕緣膜包圍或者限定；柵堆疊，形成在外延硅層之上；節(jié)阻擋絕緣膜；在外延硅層中垂直延伸，并且放置在柵堆疊之下；以及源和漏節(jié)，靠近柵堆疊的側(cè)壁形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中節(jié)阻擋絕緣膜將有源區(qū)分為兩個(gè)區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中節(jié)阻擋絕緣膜位于柵堆疊的大致的中心之下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中隔離絕緣膜是硅氧化物膜或者硅氮化物膜中的一個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中節(jié)阻擋絕緣膜是硅氧化物膜或者硅氮化物膜中的一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中隔離絕緣膜和節(jié)阻擋絕緣膜形成在相同的膜上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中外延硅層采用化學(xué)氣相淀積和選擇性的外延生長(zhǎng)形成在半導(dǎo)體襯底上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中柵堆疊包括柵介質(zhì)層，形成在外延硅層上；柵導(dǎo)電層，形成在柵介質(zhì)層上；以及絕緣間隔，形成在柵導(dǎo)電層的側(cè)壁上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其中柵介質(zhì)層是通過氧化外延硅層形成的硅氧化物層。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其中柵導(dǎo)電層包括金屬硅化物層。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其中柵堆疊還包括形成在柵導(dǎo)電層上的掩模絕緣層。
12.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括步驟(a)在半導(dǎo)體襯底上形成隔離絕緣膜；(b)將隔離絕緣膜的部分除去預(yù)定的深度；(c)在隔離絕緣膜上形成掩模絕緣層；(d)構(gòu)圖掩模絕緣層和隔離絕緣膜，來形成定義了有源區(qū)的隔離結(jié)構(gòu)，并且在有源區(qū)中形成節(jié)阻擋絕緣膜；(e)在有源區(qū)中形成外延硅層以便節(jié)阻擋絕緣膜被埋在外延硅層中；(f)在外延硅層上形成柵堆疊；以及(g)在外延硅層中形成源和漏節(jié)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中隔離絕緣膜是硅氧化物膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中隔離絕緣膜是用化學(xué)氣相淀積(CVD)形成的。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中隔離絕緣膜是通過氧化半導(dǎo)體襯底形成的。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中步驟(b)包括在隔離絕緣膜之上形成定義有源區(qū)的光致抗蝕劑圖形；采用光致抗蝕劑圖形作為掩模來將隔離絕緣膜干蝕刻到預(yù)定的深度；除去光致抗蝕劑圖形。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在步驟(c)中，掩模絕緣層是用不同于形成隔離絕緣膜的材料形成的。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中掩模絕緣層是硅氮化物層。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中步驟(d)包括在掩模絕緣層上形成光致抗蝕劑圖形；采用光致抗蝕劑圖形作為掩模來將掩模絕緣層和隔離絕緣膜干蝕刻；除去光致抗蝕劑圖形。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中步驟(e)包括(e-1)除去殘留在有源區(qū)中的隔離絕緣層；以及(e-2)通過選擇性的外延生長(zhǎng)(SEG)在有源區(qū)中形成外延硅層，采用隔離絕緣膜和節(jié)阻擋絕緣膜作為掩模。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中步驟(e-2)采用了有源區(qū)中的襯底作為SEG的源。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中步驟(e-2)包括生長(zhǎng)比隔離絕緣層厚的外延硅層；以及將外延硅層平面化到隔離絕緣膜的頂表面。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中采用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)進(jìn)行平面化工藝。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中采用隔離絕緣膜作為拋光停止來進(jìn)行平面化工藝。
25.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中步驟(f)包括在外延硅層上形成柵介質(zhì)層；在柵介質(zhì)層上形成柵導(dǎo)電層；以及在柵導(dǎo)電層上形成柵圖形，以便節(jié)阻擋絕緣膜上的外延硅層的部分位于有源區(qū)中的柵堆疊的大致的中心之下。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中柵介質(zhì)層是硅氧化物層和硅氮化物層之一。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中柵導(dǎo)電層包括至少摻雜的多晶硅或者金屬硅化物之一。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，還包括，在柵圖形形成之后，在柵導(dǎo)電層的側(cè)壁上形成絕緣間隔。
29.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中步驟(g)包括采用柵堆疊作為掩模，摻雜節(jié)離子；以及采用預(yù)定的熱工藝擴(kuò)散節(jié)離子。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中節(jié)離子是P型或者N型雜質(zhì)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中P型雜質(zhì)是硼(B)或者BF2。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中N型雜質(zhì)是磷(P)、砷或者銻。
33.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括在半導(dǎo)體襯底上形成定義有源區(qū)的隔離結(jié)構(gòu)并且在有源區(qū)中形成節(jié)阻擋絕緣膜；以及在有源區(qū)中形成外延硅層以便節(jié)阻擋絕緣膜埋在外延硅層中。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，還包括在外延硅層上形成柵堆疊；以及在外延硅層上形成源和漏節(jié)。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中形成隔離結(jié)構(gòu)包括在半導(dǎo)體襯底上形成隔離絕緣膜；將隔離絕緣膜的部分除去到預(yù)定的深度；在隔離絕緣膜上形成掩模絕緣層；以及構(gòu)圖掩模絕緣層和隔離絕緣膜。
全文摘要
提供了一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。該器件包括隔離的絕緣膜、外延硅層、節(jié)阻擋絕緣膜、柵堆疊、以及源和漏節(jié)。隔離絕緣膜形成在半導(dǎo)體襯底上以便定義有源區(qū)。外延硅層形成在半導(dǎo)體襯底上的有源區(qū)并且被隔離絕緣膜包圍或者限定。節(jié)阻擋絕緣膜形成在外延硅層中。柵堆疊形成在外延硅層之上以便節(jié)阻擋絕緣膜被放置或者埋在大約柵堆疊的中心處。源和漏節(jié)形成在靠近柵堆疊的的側(cè)壁的位置。因此，避免了由于節(jié)的不希望的擴(kuò)散而導(dǎo)致的在大區(qū)中的源/漏節(jié)之間的短路。
文檔編號(hào)H01L29/06GK1469491SQ0314913
公開日2004年1月21日 申請(qǐng)日期2003年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月18日
發(fā)明者樸用稷, 金志永 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社