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)明涉及半導(dǎo)體器件及其制造方法，更具體地說，涉及形成晶體管的方法。
背景技術(shù)：
通常，半導(dǎo)體器件具有襯底，襯底具有被溝道區(qū)分隔開的源區(qū)和漏區(qū)，以及順序地層疊在溝道區(qū)上的絕緣層和柵極，其中三端子晶體管包括源極區(qū)、漏極區(qū)和柵極。
為了在半導(dǎo)體襯底上形成晶體管，首先在襯底上層疊柵極絕緣層，并且在其上層疊多晶硅層。
然后，蝕刻?hào)艠O絕緣層和多晶硅層以形成柵極。這里，多晶硅的特性使得柵電極的角部是圓形的。
然后，半導(dǎo)體器件被熱處理以在柵極的暴露表面上形成氧化層，并以低密度注入雜質(zhì)離子，形成低密度雜質(zhì)區(qū)。
接著，在半導(dǎo)體器件的整個(gè)表面涂覆氮化層，并蝕刻氧化層和氮化層，形成側(cè)壁。
之后，以高密度把雜質(zhì)離子注入到半導(dǎo)體襯底上，形成高密度雜質(zhì)區(qū)，制成晶體管。
但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，注入雜質(zhì)離子的半導(dǎo)體襯底區(qū)與柵極的低區(qū)重疊。因此，可以從晶體管泄漏電流。從而，降低了半導(dǎo)體器件的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，充分地消除了現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點(diǎn)造成的一個(gè)或多個(gè)問題。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，其使用分別具有不同氧化程度的層形成柵極，以改進(jìn)半導(dǎo)體器件的可靠性和能力。
在后面的說明書部分將說明本發(fā)明另外的優(yōu)越性、目的和特征，基于后面的審查，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)明白，或可以從本發(fā)明的實(shí)踐得知。通過在書面描述及其權(quán)利要求以及所附附圖具體指出的結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其他優(yōu)越性。
為了實(shí)現(xiàn)這些目的和其他優(yōu)越性，并根據(jù)本發(fā)明的目的，如在這里具體和寬泛描述的，提供一種半導(dǎo)體器件，包括一種半導(dǎo)體器件包括襯底；形成在襯底上的柵極絕緣層；包括層疊在柵極絕緣層上的上層和下層的柵電極；形成在柵電極上的氧化層；和形成在電極側(cè)的側(cè)壁。
在本發(fā)明的另一方面，提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括在襯底上形成柵極絕緣層；在柵極絕緣層上形成上層和下層；蝕刻該上層和下層以形成柵電極；通過使用柵電極作為掩模，蝕刻?hào)艠O絕緣層；通過在襯底和柵電極上執(zhí)行熱處理，形成氧化層；通過在半導(dǎo)體襯底上以高密度注入雜質(zhì)離子，形成高密度雜質(zhì)區(qū)。
可以理解，本發(fā)明前面的一般性描述和后面的詳細(xì)描述都是示范性和解釋性的，用于提供如所要求的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。


所包含的附圖提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步的理解，并結(jié)合構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，說明本發(fā)明的實(shí)施例并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1至4是截面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造工藝。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其例子在附圖中說明。只要可能，將在所有附圖中使用相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同或類似的部件。
圖1至4是截面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造工藝。
圖1是截面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的一個(gè)制造步驟。圖2是截面圖，示出了在圖1的步驟之后的下一個(gè)步驟，圖3是截面圖，示出了在圖2的步驟之后的下一個(gè)步驟，圖4是截面圖，示出了在圖3的步驟之后的下一個(gè)步驟。
參考圖1，在半導(dǎo)體襯底1上劃分活性區(qū)和絕緣區(qū)，在絕緣區(qū)上執(zhí)行LOCOS或淺溝道絕緣(STI)處理，形成絕緣層。該器件絕緣層形成在半導(dǎo)體襯底1上，柵極絕緣層2形成在半導(dǎo)體襯底1的整個(gè)表面上。
然后，在柵極絕緣層2上形成非晶硅層3。這里，非晶硅層3是在溫度為500℃-550℃、10Pa-100Pa的壓力下淀積的50sccm-2000sccm的硅烷(SiH4)。
然后，在非晶硅層3上形成多晶硅層4。這里，多晶硅層4是在溫度為590℃-650℃、10Pa-100Pa的壓力下淀積的50sccm-2000sccm的硅烷(SiH4)。
因?yàn)槎嗑Ч鑼?是主要用于柵電極的層，因此形成的非晶硅層3比多晶硅層4薄。
然后，如圖2所示，多晶硅層4和非晶硅層3被蝕刻，形成包括上層5a和下層5b的柵電極5。
接著，遮蔽柵電極5，并除去暴露的柵極絕緣層2。
然后，如圖3所示，半導(dǎo)體襯底1的整個(gè)表面被熱處理，形成氧化層6。在暴露的半導(dǎo)體襯底1和柵電極5之上形成氧化層6。這里，在柵電極的下層5b中形成的氧化層6比在柵電極5的上層5a中形成的氧化層厚，其中，柵電極的下層5b中形成的氧化層包括高氧化程度的非晶硅，柵電極5的上層5a中形成的氧化層包括較低氧化程度的多晶硅。
即，因?yàn)闁烹姌O5的下層5b的氧化程度高，下層5b與氧化層6起反應(yīng)并且其中一側(cè)氧化，變得比上層5a窄。
因此，柵電極5的下層5b僅位于半導(dǎo)體襯底1的活性區(qū)，柵極絕緣層2位于中間。更準(zhǔn)確地說，不存在重疊低密度雜質(zhì)區(qū)7a和7b(稍后將在柵電極5的下層5b的任一側(cè)的邊緣形成)的區(qū)域。
接著，雜質(zhì)離子被以低密度注入到半導(dǎo)體襯底1上，形成低密度雜質(zhì)區(qū)7a和7b，并涂覆氮化層8。
低密度雜質(zhì)區(qū)7a和7b以n型或p型雜質(zhì)離子注入，在柵電極5的任一側(cè)，在半導(dǎo)體襯底1的表面上形成輕摻雜漏極(LDD)區(qū)。
接著，如圖4所示，通過光刻法蝕刻氧化層6和氮化層8，形成側(cè)壁9a和9b。然后，柵電極5和側(cè)壁9a和9b被掩模覆蓋，以高密度注入n型或p型雜質(zhì)，形成源極區(qū)10a和漏極區(qū)10b。
如上所述，通過提供具有上層5a和其氧化程度比上層5a高的下層5b的柵電極，在半導(dǎo)體襯底1和柵電極5的上層5a之上，在源極區(qū)10a和漏極區(qū)10b之間形成厚氧化層6，并且柵電極5與源極區(qū)10a和漏極區(qū)10b不重疊。因此，防止了由于電子移動(dòng)造成的電流從晶體管泄漏，增加了半導(dǎo)體器件的可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法形成具有不同氧化程度的上層和下層的柵電極，從而進(jìn)一步分離柵電極和半導(dǎo)體襯底上的離子注入?yún)^(qū)。因此，能夠防止從晶體管泄漏電流，并能夠增加半導(dǎo)體器件的可靠性和能力。
對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯然可以在本發(fā)明中進(jìn)行各種修改和變化。因此，本發(fā)明試圖覆蓋落入所附權(quán)利要求及其等同范圍內(nèi)的對(duì)本發(fā)明的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件包括襯底；形成在襯底上的柵極絕緣層；包括層疊在柵極絕緣層上的上層和下層的柵電極；形成在柵電極上的氧化層；和形成在電極側(cè)的側(cè)壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述下層由比上層氧化程度高的材料形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述上層和下層分別具有不同的氧化程度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中柵電極的下層包括非晶硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的所述的半導(dǎo)體器件，其中所述非晶硅是在硅烷氣體流速在50sccm和2000sccm之間、溫度在500℃和550℃之間、以及壓力在10Pa和100Pa之間的條件下形成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中柵電極的上層包括多晶硅。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的所述的半導(dǎo)體器件，其中所述多晶硅是在硅烷氣體流速在50sccm和2000sccm之間、溫度在590℃和650℃之間、以及壓力在10Pa和100Pa之間的條件下形成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述上層比所述下層厚。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中柵電極的下層的寬度比柵電極的上層的寬度窄。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括在半導(dǎo)體襯底上位于柵電極兩側(cè)的雜質(zhì)離子區(qū)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件，其中所述柵電極的下層位于雜質(zhì)離子區(qū)之間，從而所述下層不和雜質(zhì)離子區(qū)重疊。
12.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括在襯底上形成柵極絕緣層；在柵極絕緣層上形成上層和下層；蝕刻該上層和下層以形成柵電極；通過使用柵電極作為掩模，蝕刻?hào)艠O絕緣層；通過在所述襯底和所述柵電極上執(zhí)行熱處理，形成氧化層；和通過在所述半導(dǎo)體襯底上以高密度注入雜質(zhì)離子，形成高密度雜質(zhì)區(qū)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述上層和所述下層分別具有不同的氧化程度。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述上層是多晶硅，所述下層是非晶硅。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述上層是在硅烷氣體流速在50sccm和2000sccm之間、溫度在590℃和650℃之間、以及壓力在10Pa和100Pa之間的條件下形成的。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的所述的方法，其中所述下層是在硅烷氣體流速在50sccm和2000sccm之間、溫度在500℃和550℃之間、以及壓力在10Pa和100Pa之間的條件下形成的。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述下層的寬度比所述上層的寬度窄。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述半導(dǎo)體襯底上的雜質(zhì)離子以低密度注入，形成低密度雜質(zhì)區(qū)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中在所述半導(dǎo)體襯底上，在所述柵電極兩側(cè)形成低密度雜質(zhì)區(qū)。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括在所述氧化層上形成氮化層；以及通過蝕刻所述氧化層和所述氮化層，形成側(cè)壁。
全文摘要
提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。該半導(dǎo)體器件包括襯底，柵極絕緣層，柵電極，氧化層和側(cè)壁。該柵極絕緣層形成在襯底上。該柵電極包括層疊在柵極絕緣層上的上層和下層。該氧化層形成在柵電極上。該側(cè)壁形成在氧化層上。
文檔編號(hào)H01L21/336GK1909244SQ20061009409
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月23日
發(fā)明者文在淵 申請(qǐng)人:東部電子有限公司