專利名稱：形成具有淺結(jié)和低薄層電阻半導(dǎo)體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及形成具有淺結(jié)和低薄層電阻的半導(dǎo)體器件的方法，尤其涉及制造能防止結(jié)擊穿和結(jié)漏電流增加的MOSFET的方法。
通常，MOS晶體管結(jié)形成于硅襯底和諸如源/漏區(qū)這樣的有源區(qū)之間。
在常規(guī)MOSFET中，一般用硅化鈦層來形成具有低薄層電阻的器件。在給硅襯底注入雜質(zhì)離子后，通過第一熱處理在那里形成結(jié)。接著在離子注入?yún)^(qū)形成鈦層，并且通過第二熱處理形成硅化鈦層。
然而，在進(jìn)行第二熱處理時(shí)，摻雜進(jìn)襯底的雜質(zhì)離子又重新擴(kuò)散到硅化鈦層，之后硅化鈦層和硅襯底間界面上的雜質(zhì)濃度急據(jù)減小，從而生成了肖特基結(jié)。這樣，就產(chǎn)生了一些象結(jié)擊穿電壓降低和結(jié)漏電流增加之類的問題。
此外，因?yàn)殡S半導(dǎo)體器件集成度變高，結(jié)的深度變淺，致使薄層電阻增加給發(fā)展高速度器件造成了更大困難。
本發(fā)明的一個目的是提供一種沒有硅層消耗形成同時(shí)具有淺結(jié)和低薄層電阻的半導(dǎo)體器件的方法。
本發(fā)明的一個方面是，提供一種在硅襯底上形成低薄層電阻的結(jié)的方法，該方法包括以下步驟在所說硅襯底上形成一非晶硅層；將雜質(zhì)離子注入所說非晶硅層；將過渡金屬離子注入所說非晶硅層；熱處理所說非晶硅層和硅襯底，從而使所說過渡金屬離子擴(kuò)散到所說硅襯底的表面和使所說雜質(zhì)離子擴(kuò)散進(jìn)硅襯底。
從下面參照附圖對實(shí)施例的描述可明顯看出本發(fā)明的其它目的和方面。


圖1A至1D是表示根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例形成MOSFET的方法的橫截面圖。
參照圖1A至1D，下面對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
首先，如圖1A所示，在硅襯底1上由柵氧化層10，柵極11和側(cè)壁氧化層12構(gòu)成一個通用的MOSFET，這些是所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知的。在形成側(cè)壁氧化層12之前，可以將雜質(zhì)離子注入進(jìn)硅襯底1來形成LDD(輕摻雜漏)結(jié)構(gòu)，離子注入是用柵極11上的側(cè)壁氧化層12和一絕緣層(未示出)作離子注入阻擋層。在形成源/漏區(qū)的暴露的硅襯底上淀積厚度為“T”即200-300的非晶硅層13。
接下來，如圖1B所示，通過將BF2離子注入非晶硅層13，使硼離子14定位。當(dāng)硼離子14注入進(jìn)硅襯底1時(shí)，就會因?yàn)榕痣x子的小尺寸而發(fā)生嚴(yán)重的硼離子14的溝道作用。因此，要在硼離子14注入進(jìn)硅襯底1的情況下形成淺結(jié)是很困難的。再看圖1A，非晶硅層13對淺結(jié)的影響是利用溝道作用來防止硼離子14滲入硅襯底1。而且必須控制加速硼離子14的能量，以免它們滲入硅襯底1和非晶硅層13的界面。在一個優(yōu)選實(shí)施例中，硼離子14的射入范圍設(shè)置在非晶硅層13的一半厚處，即，硼離子14的射入深度為0.5T。
如圖1C所示，為了在不消耗硅襯底1的情況下形成薄硅化物層，必須以小于硼離子14注入的能量將鎢離子15注入進(jìn)非晶硅層13。當(dāng)然，像鈦或鈷這樣的過渡金屬離子可以代替鎢離子15。特別是，必須控制鎢離子15的能量才能使之不注入硅襯底1。在優(yōu)選實(shí)施例中，鎢離子15的射入范圍設(shè)置在非晶硅層13的一半厚度處。
最后，如圖1D所示，在將硼和鎢離子15注入到非晶硅層13后，對晶片施行迅速熱處理，使在非晶硅層13中的鎢和硼離子15和14向硅襯底1擴(kuò)散。由于硼離子14的擴(kuò)散系數(shù)比鎢離子15的高，就使源/漏區(qū)16在硅襯底1里形成，在源/漏區(qū)上面形成了硅化鎢層17。
從上面的描述可以明顯看出，本發(fā)明具有能通過形成具有低薄層電阻的淺結(jié)改進(jìn)器件速度的很好效果。
盡管以上參照本發(fā)明所公開的優(yōu)選實(shí)施例闡明了發(fā)明目的，但本領(lǐng)域技術(shù)人員很清楚，任何不脫離本發(fā)明權(quán)利要求書所公開的本發(fā)明的精神和范圍的修正、增加和替代都是可能的。
權(quán)利要求
1.一種在硅襯底上形成低薄層電阻結(jié)的方法，該方法包括以下步驟在所說硅襯底上形成非晶硅層；將雜質(zhì)離子注入所說非晶硅層；將過渡金屬離子注入所說非晶硅層；和熱處理所說非晶硅層和硅襯底，使所說過渡金屬離子擴(kuò)散到所說硅襯底的表面，使所說雜質(zhì)離子擴(kuò)散進(jìn)所說硅襯底。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所說雜質(zhì)離子為BF2離子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所說雜質(zhì)離子的射入范圍被設(shè)置在所說非晶硅層的半厚度處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所說過渡金屬是鎢、鈦或鈷之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所說過渡金屬離子的射入范圍被設(shè)置在所說非晶硅層的半厚度處。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在硅襯底上形成低薄層電阻結(jié)的方法，該方法包括以下步驟在所說硅襯底上形成非晶硅層；將雜質(zhì)離子注入所說非晶硅層；將過渡金屬離子注入所說非晶硅層；熱處理所說非晶硅層和硅襯底，使過渡金屬離子擴(kuò)散到所說硅襯底的表面，使所說雜質(zhì)離子擴(kuò)散到所說硅襯底里。
文檔編號H01L21/225GK1138748SQ9610149
公開日1996年12月25日 申請日期1996年2月24日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月24日
發(fā)明者李吉鎬 申請人:現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)株式會社