專利名稱:晶體管器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件，更具體而言，涉及一種晶體管的制造方法，該晶體管可克服短溝道效應(yīng)(SCE)。
背景技術(shù)：
通常，當(dāng)形成半導(dǎo)體器件的晶體管時，硅襯底之上的柵極結(jié)構(gòu)增高。為此，當(dāng)器件尺寸按比例減小時，在限定柵極長度方面將會產(chǎn)生一些問題。此外，當(dāng)形成輕摻雜漏極離子注入和源極/漏極離子注入時，分別需要進行掩模步驟。從而，增大了器件的制造成本。
因此，需要發(fā)展一種可形成具有新的柵極結(jié)構(gòu)的晶體管器件的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明旨在提供一種晶體管器件及其制造方法，其基本上消除了由于現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺陷而引起的一個或多個問題。
本發(fā)明的目的是提供一種晶體管器件及其制造方法，其可以有效地減小半導(dǎo)體器件的尺寸。
本發(fā)明的其他優(yōu)點、目的和特征將部分地在以下的說明書中描述，其部分內(nèi)容對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說可通過下述描述而清楚或者從本發(fā)明的實踐中獲得。通過所撰寫的說明書及其權(quán)利要求
書以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的及其他優(yōu)點。
為了實現(xiàn)這些目的及其他優(yōu)點并根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此具體實施和廣泛描述的，本發(fā)明提供了一種晶體管器件的制造方法，其包括在半導(dǎo)體襯底上形成第一絕緣膜的圖案和第二絕緣膜的圖案；選擇性地蝕刻該半導(dǎo)體襯底以形成凹槽，其中該第一絕緣膜的圖案和該第二絕緣膜的圖案露出該半導(dǎo)體襯底；在該第一絕緣膜和該第二絕緣膜上沉積柵極絕緣膜和柵極導(dǎo)體；平坦化該柵極絕緣膜和該柵極導(dǎo)體從而使得柵極絕緣膜和柵極形成于該凹槽內(nèi)；除去該第二絕緣膜；在該柵極的側(cè)壁上形成間隔件；在接近該間隔件的位置向該半導(dǎo)體襯底注入離子以形成源極/漏極區(qū)；濕蝕刻該第二絕緣膜和該柵極絕緣膜的圖案以露出該柵極的上側(cè)壁，并且露出該源極/漏極區(qū)的上部；以及在該柵極的露出表面上以及該源極/漏極區(qū)上形成自對準硅化物層。
優(yōu)選地，該平坦化步驟包括使用該第二絕緣膜的圖案作為拋光停止層對該柵極導(dǎo)體進行化學(xué)機械拋光(CMP)的步驟。
優(yōu)選地，通過在該源極/漏極區(qū)內(nèi)使用掩模進行一次離子注入而形成該LDD和該源極/漏極離子注入分布圖。
該柵極導(dǎo)體包括多晶硅，該柵極絕緣膜包括選自由氮化物基氧化物、鉿基氧化物、鉭(tantalium)基氧化物和鈦基氧化物構(gòu)成的組中的其中之一。
在本發(fā)明的另一個實施例中，提供了一種晶體管器件，其包括具有凹槽的半導(dǎo)體襯底；填充該凹槽并且從該半導(dǎo)體襯底突出的柵極；覆蓋該柵極的界面和側(cè)面的柵極絕緣膜；形成于該柵極的側(cè)壁上的間隔件；形成于接近該間隔件的該半導(dǎo)體襯底上的源極/漏極區(qū)；以及形成于該柵極和該源極/漏極區(qū)上的自對準硅化物層。
在本發(fā)明的另一個實施例中，提供了一種晶體管器件，其包括通過從半導(dǎo)體襯底的表面向下伸入而形成的凹槽；形成于該凹槽的內(nèi)側(cè)的柵極絕緣膜；填充到該凹槽的柵極區(qū)，該柵極絕緣膜形成于該凹槽中；以及位于該凹槽的右側(cè)和左側(cè)的源極/漏極區(qū)。
在一個實施例中，該柵極區(qū)的上部從該半導(dǎo)體襯底的表面突出。
在其他實施例中，間隔件形成于從該半導(dǎo)體襯底表面突出的該柵極區(qū)的側(cè)壁上。
在其他實施例中，在該柵極和該源極/漏極區(qū)的上部形成自對準硅化物層。
在其他實施例中，該柵極區(qū)由多晶硅制成。
本發(fā)明提供了一種晶體管器件及其制造方法，其可以有效地減小半導(dǎo)體器件的尺寸。
應(yīng)該理解，對本發(fā)明的前述概括描述和以下詳細描述是示范性的和解釋性的，其旨在提供對所主張的本發(fā)明的進一步解釋。
附圖包含在本說明書中以提供對本發(fā)明的進一步理解，其并入本申請中并構(gòu)成本申請的一部分，所述附圖示出了本發(fā)明的實施例并且與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。附圖中圖1至圖7為示出了根據(jù)本發(fā)明的晶體管器件及其制造方法的剖面圖。
具體實施方式以下將參照附圖所示的實例對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細地描述。在所有附圖中盡可能地使用相同的附圖標記表示相同或相似的部分。
圖1至圖7為示出了根據(jù)本發(fā)明的晶體管器件及其制造方法的剖面圖。
參照圖1，在半導(dǎo)體襯底1上沉積第一絕緣膜3和第二絕緣膜5并且形成第一掩模100。該第一掩模100可形成為用于蝕刻該第一絕緣膜3和該第二絕緣膜5的光致抗蝕劑層。該第一絕緣膜3優(yōu)選地由氧化硅沉積形成，而該第二絕緣膜5使用氮化硅形成。
參照圖2，使用第一掩模100選擇性地蝕刻第一絕緣膜3和第二絕緣膜5，并且形成包含第一絕緣膜的圖案3′和第二絕緣膜的圖案5′的蝕刻掩模6。之后，對該蝕刻掩模6露出的半導(dǎo)體襯底1進行干蝕刻以形成凹槽2。該凹槽2的長度形成為約500至2000。
參照圖3，沉積(develop)柵極絕緣膜7和柵極導(dǎo)體，并且隨后使用化學(xué)機械拋光方法形成柵極9和柵極絕緣膜7。該柵極導(dǎo)體和該柵極9包含多晶硅，該柵極絕緣膜7可包含氮化物基氧化物、鉿基氧化物、鉭基氧化物或鈦基氧化物。
在通過使用化學(xué)機械拋光方法對柵極9和柵極絕緣膜7進行圖案化時，第二絕緣膜的圖案5′用作CMP停止層。該柵極9的凹槽2處的填充部分的厚度約為500至2000。
參照圖4，使用濕蝕刻方法完全除去絕緣膜的圖案5′。該濕蝕刻通過使用磷酸溶液來進行蝕刻處理。
參照圖5，在柵極7的側(cè)壁上沉積用于間隔件11的層之后，通過使用前蝕刻方法(front etching method)形成間隔件11。隨后通過注入離子13形成LDD和源極/漏極區(qū)13′。在該LDD和源極/漏極區(qū)13′處僅進行一次離子注入處理，以形成該LDD和源極/漏極區(qū)13′的分布圖。在源極/漏極區(qū)13′中，示出了退火之后的LDD離子注入分布圖和源極/漏極分布圖。
參照圖6，通過使用濕蝕刻方法形成柵極絕緣膜的圖案7′和第一絕緣膜的第二圖案3″。該第一絕緣膜的第二圖案3″形成為間隔件11內(nèi)的凹槽形狀，并且該柵極絕緣膜的圖案7′形成為凹槽部分以露出柵極9的上側(cè)面。
參照圖7，在柵極9和源極/漏極區(qū)13′上進行自對準硅化物處理以形成自對準硅化物層15。
在整個表面上沉積鈷、鎳和鈦的其中之一后，通過在700℃至1000℃的溫度下進行熱處理形成該自對準硅化物層15。
如前所述，本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件的晶體管的制造方法，并且提出了一種具有新的布局從而可按比例減小器件尺寸的晶體管。此外，柵極電阻器能夠以與襯底表面上相同的布局減小，且與傳統(tǒng)工藝相比，可以容易地控制離子注入源極的橫向擴散，從而容易控制短溝道效應(yīng)?？梢圆豢紤]當(dāng)器件的尺寸按比例減小時所需要涉及的淺注入的問題。
對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，可以對所披露的實施例進行各種修改和變化。因此，所披露的實施例包括這些顯而易見的修改和變化，且本發(fā)明的保護范圍以其所附的權(quán)利要求
書及其等同特征所覆蓋的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種晶體管器件的制造方法，包括在半導(dǎo)體襯底上形成第一絕緣膜的圖案和第二絕緣膜的圖案；選擇性地蝕刻該半導(dǎo)體襯底以形成凹槽，其中該第一絕緣膜的圖案和該第二絕緣膜的圖案露出該半導(dǎo)體襯底；在該第一絕緣膜和該第二絕緣膜上沉積柵極絕緣膜和柵極導(dǎo)體；平坦化該柵極絕緣膜和該柵極導(dǎo)體從而使得該柵極絕緣膜和柵極形成于該凹槽中；除去該第二絕緣膜；在該柵極的側(cè)壁上形成間隔件；在接近該間隔件的位置向該半導(dǎo)體襯底注入離子以形成源極/漏極區(qū)；濕蝕刻該第二絕緣膜和該柵極絕緣膜的圖案以露出該柵極的上側(cè)壁，并且露出該源極/漏極區(qū)的上部；以及在該柵極的露出表面上以及該源極/漏極區(qū)上形成自對準硅化物層。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的制造方法，其中該平坦化步驟包括使用該第二絕緣膜的圖案作為拋光停止層對該柵極導(dǎo)體進行化學(xué)機械拋光的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的制造方法，其中通過在該源極/漏極區(qū)內(nèi)使用掩模進行一次離子注入而形成LDD和該源極/漏極離子注入分布圖。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的制造方法，其中該柵極導(dǎo)體包括多晶硅，并且該柵極絕緣膜包括選自由氮化物基氧化物、鉿基氧化物、鉭基氧化物和鈦基氧化物構(gòu)成的組中的其中之一。
5.一種晶體管器件，包括半導(dǎo)體襯底，其具有凹槽；柵極，其填充該凹槽并且從該半導(dǎo)體襯底上突出；柵極絕緣膜，其覆蓋該柵極的界面和側(cè)面；間隔件，其形成于該柵極的側(cè)壁上；源極/漏極區(qū)，其形成于接近該間隔件的該半導(dǎo)體襯底上；以及自對準硅化物層，其形成于該柵極和該源極/漏極區(qū)上。
6.一種晶體管器件，包括凹槽，其通過從該半導(dǎo)體襯底的表面向下伸入而形成；柵極絕緣膜，其形成于該凹槽的內(nèi)側(cè)；柵極區(qū)，其填充到該凹槽內(nèi)，該柵極絕緣膜形成于該凹槽內(nèi)；以及源極/漏極區(qū)，其位于該凹槽的右側(cè)和左側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的晶體管器件，其中該柵極區(qū)的上部從該半導(dǎo)體襯底的表面突出。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的晶體管器件，其中該間隔件形成于從該半導(dǎo)體襯底的表面突出的柵極區(qū)的側(cè)壁上。
9.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的晶體管器件，其中在該柵極和該源極/漏極區(qū)的上部形成自對準硅化物層。
10.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的晶體管器件，其中該柵極區(qū)由多晶硅制成。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種晶體管器件及其制造方法，其中該晶體管器件包括通過從半導(dǎo)體襯底向下伸入而形成的凹槽；在該凹槽的內(nèi)壁上形成的柵極絕緣膜；填充到該凹槽中的柵極區(qū)，該柵極絕緣膜形成于該凹槽中；以及位于該凹槽的右側(cè)或左側(cè)的源極/漏極區(qū)。
文檔編號H01L29/423GK1992184SQ200610171245
公開日2007年7月4日 申請日期2006年12月21日
發(fā)明者樸正浩 申請人:東部電子股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan