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Description
經濟部中央揉準局員工消资合作社印策 A 7 B7 五、發明説明(1 ) [產業上之利用領域] 本發明有關於半導體装置及其製造方法,尤其有關於具 有場效電晶體之半導體装置及其製造方法。 [習知之技術] 在 SRAM(Static Random Access Mmemory) , DRAM (Dynamic Random Access Memo, ry)之代表 之半導體装置 中,近年來隨著高密集化之進展,在1涸晶片上可以装載 許多涸元件。在該等元件中,尤其是作為電晶體者,大部 份被稱為 MOSFET(Metal OrMde Semi-conductor Field Effect Transistor·)之場效電晶體。 該MOSFET可M分成使電子在通道區域流動inMOSFET (negative M0SFET),和使電洞流動之 pMOSFE(positive M0SFET),分別具有不同之電極性。利用該等nMOSFET和 PM0SFET之組合,可Μ構成各種電路。 該電晶體之構造主要的可Μ分成表面通道型和埋入通道 型。通常,在同一涸基板上形成nMOSFET和pMOSFET之情況 ..時,因為nMOSFET和pMOSFET之閘極電極材料必需使用相同 之材料,所Μ在nMOSFET廣泛的使用表面通道型,在 pMOSFET廣泛的使用埋人通道型。下面將說明習知之 nMOSFET和 pMOSFET之構造。 圖40是概路剖面圖,用來表示習知之nMOSFET之構造。參 照圖40,在矽基板501之表面,形成p型之硼擴散區域503。 在該棚擴敗區域503表面,Μ互相隔開指定之距離之方式,形 成1對η型源極/吸極區域507。在被包夾於該1對源極/吸極區 --------装------訂---一- (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙张尺度遑用中國國家橾準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 4 83. 3.10,000 A7 _B7 五、發明説明(2 ) 域507之區域上,經由閘極絕緣膜509形成閘極電極層511。 利用該1對η型源極/吸極區域507,閘極絕緣膜509和閘 極電極層511,用來構成表面通道型之nMOSFET 520。 另外,使厠壁絕緣層513形成覆蓋閘極電極層501之側壁 之方式。 圖41是剖面圖,用來概略表示習知之pMOSFET之構造。 參照圖41,在矽基板601之表面,形成η型之矽擴散區域 603。在該矽擴散區域603之表面,Μ互相隔開指定距離之 方式形成1對源極/吸極區域607。在被包夾於該1對源極/ 吸極區域之區域上,經由閘極絕緣膜609形成閘極電極層 611。另外,在被包夾於該1對源極/吸極區域607之矽擴散 區域603之表面形成Ρ型之埋入通道區域615。 利用該1對Ρ型源極/吸極區域607,閘極絕緣膜閘 極電極層611和ρ型埋入通道區域615,用來構成埋入通道 型之 pMOSFET 6 20。 另外,側壁絕緣層613形成覆蓋在閘極電極層611之側壁 ..之方式。 經濟部中夬標隼局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 下面將說明有關於圖4 0所示之習知之nMOSFET之製造方 法。 圖42〜圖46是概路剖面圖,用來表示習知nMOSFET之製 造方法。首先參照圖42,利用通常之L0C0S(Local Oxidation of Silicon)在砂基板501表面形成兀件分離氧 化膜521。另外,在這時亦同時形成分離注入區域523使其 成為接合在元件分離氧化膜521下面。然後,Μ指定之膜 衣紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉Α4規格(210Χ 297公釐) '經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(3 ) 厚形成下敷氧化瞑531使其形成覆蓋在表面全體之面。 參照圖43,在表面之全體之面注入硼(B)。然後,绶由 施加熱處理,用來使所注入之硼活性化和擴散,藉Μ在矽 基板501表面形成硼擴散區域503。然後,利用蝕刻等除去 下敷氧化膜5 3 1。 參照圖44,利用這種方式使硼擴散區域503之表面露出。 參照圖45,經由施加熱氧化處理在表面全體之面形成作 為閘極絕緣膜之矽氧化膜5 0 9 a。 參照圖46,在閘極絕緣膜509a之表面上進行圖型製作用 以形成閘極電極層511。Μ該閘極電極層511作為罩幕,经 由施加離子注入等,用Μ在硼擴散區域503表面,以隔開 指定距雜之方式,形成1對η型源極/吸極區域507。然後使 側壁絕緣層513形成覆蓋在閘極電極層511側壁之方式。 [發明所欲解決之問題] (a )隨著電晶體之微细化,通常會依照縮小之比例不纯 物之濃度變高。因此,在圖40所示之表面通道型之M0SFET ..520中,通道區域不純物濃度變高,使通道區域之表面不 容易反轉。因此,表面通道型之M0SFET 520之臨界值會變 高。 (b) 另外,在表面通道型之M0SFET 520,當通道區域之 不純物濃度變高時,使通道區域移動之載體之不純物散亂 就變大。因此,通道之少教載體之移動度就降低,因此不 能實質上的提高電晶體之驅動能力。 (c) 另外,在如圖41所示之埋入通道型之PM0SFET 620中 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29*7公釐) ~= -------·__( 一------1T------_(! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^^9476五、發明説明(4 ) A7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 ,以P型形成與源極/吸極區域607具有相同極性之埋入型 通道區域615,使其連接在該1對p型源極/吸極區域607之 間。因此,當未將電壓施加在閘極電極611之情況時,會 在源極/吸極區域607之間產生電位差,造成在埋入通道區 域615具有電流流動。亦即,為著使埋入通道區域615内成 為空乏層藉Μ切斷源極/吸極區域6 0 7間之電流路徑,則必 需在閘極電極611施加電壓。另外,經由調整施加在閘極 電極611之電壓,可Μ變化埋入通道區域615内之空乏層化 之程度,所Μ可Μ調變在通道流動之電流。 然而,經由施加電壓在閘極電極611所形成之空乏層之 深度為離開基板表面大約50nmK下之程度。另外,埋入通 道區域615和磷擴散區域603之ρ-η接合部之空乏層朝向埋 入通道區域615方向之寬度大約為50nraK下。所以,要利 用閘極電壓使埋入通道區域615全體空乏層化時,必需使 埋入通道區域615離開基板表面之深度在lOOnmW下。 其中,P型埋入通道區域615—般是經由注入硼而形成。 ..因為該硼之質量很小,而且擴散係數很大,所Μ淺埋入擴 散區域之形成會有困難,由於後工程之熱處理很容易使其 離開基板表面之深度超過lOOnm。在埋入通道區域615離開 基板表面之深度超過lOOnm之情況時,即使對閘極電極611 施加電壓亦會產生有埋入通道區域615未被空乏層化之區 域。在這種情況時,會產生有不能Μ閘極電極611控制之 電流,亦即產生所諝之擊穿電流。 (d)另外,在pMOSFET 620中,源極/吸極區域607是利用 本纸張·尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱請背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 五、發明説明(5 ) 硼之注入來形成。該砸很容易依上述方式的進行擴散。因 此,要抑制硼從源極/吸極區域607朝向通道區域側擴散會 有困難。因此,實質上之通道長度變成很短,所以電晶瀝 構造之微细化變成極為困難。 由於Μ上之(a)〜(d),習知之M0SFET之微细化極為困難 為其問題。 因此,本發明之一目的是提供一種很容易微细化之電晶 體構造。 另外,本發明之另一目的是即使使電晶體構造微细化時 ,亦可Μ抑制電晶體之臨界值之變高。 另外,本發明之另一目的是即使使電晶體構造微细化時 ,亦可以提高電晶體之驅動能力。 另外,本發明之另一目的是即使使電晶體構造微细化時 ,在使電晶體動作時,可Μ抑制擊穿電流之發生。‘ 另外,本發明之另一目的:是即使使電晶體構造微细化時 亦可Κ確保電晶體之實質上通道長度之大小。 ..[發明之解決手段] 經濟部t央樣準局員工消f合作社印製 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 申請專利範圍第1項之半導體装置是具有場效電晶體之 半導體装置,具備有半導體基板,1對源極/吸極區域,閘 極電極層,和氮導入區域。半導體基板為第1導電型,具 有主表面。該1對源極/吸極區域為第2導電型,Μ隔開指 定之距離形成在半導體基板之主表面上。閘極電極層经由 閘極絕緣膜形成在半導體基板之主表面上,成為與被包夾 在該1對源極/吸極之區域互相面對。氮導入區域形成在被 本紙張尺度適用中國國家櫺準(CNS ) Α4規格(210Χ 297公釐) ~ 8 ' 6 /—. 明 説 明 發 、 五 / 極 源 對
7 7 A B 具面 且表 並主 » 之 氮板 有基 含體 且 導 而半 ’ 從 域峰 區尖 之度。 域濃置 區之位 搔氮之 吸該度 。 深 峰下 尖 K 度0A 該濃50 於之到 夾氮伸 包有延 之域’ 體Ϊft-型 區 晶 電 I电B # 場極〃 為 有源¾ 具ms 是,體 置^ ^ ^ S ^ 體 — 専體。 P #域 ^ ^ 0 之:入 項 2J1有導 第埔氮 圍具和 範 , , 利置層 專装極 請體電 申導極 半閘 極 源 對 開 隔 以 型 電 第面 為表 域主 區之 極板 吸基 /體 導 半 在 該成 〇 形 面離 表距 主之 有定 具指 層 極 電 極 閘 該 被成 與形 為域 成區 ’ 入 上導 面氮 表。 主對 之面 板相 基互 體域 導區 半之 在極 成吸 形/ 0 0 源 緣 ί § 對 絕 1 極 該 閘在 由夾 經包 極 源 對 -------;—C i— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 峰 尖 度 該濃 於之 夾氮 包有 被具 在且 並之 ’ 板 氮基 有體 含導 且半 而於 ’ 位 域峰 區尖 之度 域濃 區之 極氮 吸該 中 置 装 體該 導和 半 * 之型 項 電 3 Λ 圍ρ§ 範之 利 砸 專入 。 請導 面申被 表在有 主 具 對 11 極 源 板有 基具 體域 導區 半極 其吸 區 過 通 入 埋 型 η 有 備 具 置 装 體 導 半 之 項 4 第 圍 ο 範 型利 I电 專 導請 之申 型 、-° 經濟部中夬標隼局員工消費合作社印製 該 於 夾 包 被該 在由 成 。 形面 , 表 之 域主硼 之 板 基 擭 導 半 之 域 區 極 吸 有 入 導 内 板 基 體 専 半 該 和 極域 源區 對道 L 通P- 入之 埋成 構 所 域 區 型 型 Π 圍 範 利 專 請 申 在有 具 型 電 導 型 Π 内 域 區 入 導 氮 於 位 部 合 接 第 該 ^ 0P 基之 體硼 導入 半導 該被 ’ 有 中具 置域 裝區 體極 導吸 半 之 項 / 極 源 對 道 通 入 mn 埋 型 P 有 備 具 更 置 装 體 専 半 之 項 6 第 圍 範 利 。 專 型請 電申 導 本纸浪尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(;M0X297公釐) 9 經濟部中央標準局員工消费合作杜印製 A7 B7 五、發明説明(7 ) 區域,形成在被包夾於該1對源極/吸極區域之半導體基板 之主表面,被導入有硼。該P型埋入通道區域和半導體基 板内之η型區域所構成之P-η接合部位於氮導入區域内。 申請專利範圍第7項之半導體裝置之製造方法是具有場 效電晶體之半導體装置之製造方法,具備有Μ下所述之工 程。 首先,Μ隔開指定之距離,在上述第1導電型半導體基 板主表面形成第2専電型之1對源極/吸極區域。然後,經 由閘極絕緣膜在該半導體基板主表面上形成閘極電極層, 使其成為與被包夾在該1對源極/吸極區域之區域互相面對 。然後,在被包夾於該1對源極/吸極區域之區域形成氮導 入區域,包含有氮,而且具有氮之濃度尖峰延伸到離開該 半導體基板之主表面500&Μ下之深度之位置。 申請專利範圍第8項之半導體裝置之製造方法是具有場 效電晶體之半導體裝置之製造方法,具備有下列所述之工 程。 .. 首先,Μ隔開指定之距離,在上述第1導電型半導體基 板主表面形成第2導電型之1對源極/吸極區域。然後’經 由閘極絕緣膜在該半導體基板主表面上形成閘極電極層, 成為與被包夾在該1對源極/吸極區域之區域互相面對。然 後,在被包夾於該1對源極/吸極區域之區域形成氮導入區 域,包含有氮,而且具有氮之澹度尖峰位於半導體基板之 主表面。 [作用] 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) =~丄ϋ " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説明( 8 ) I 1 在 Φ 亡主 明 專 利 範 圍 第 1項之半導體裝置中 氮導入區域形 1 1 成 使 氮 之 濃 度 尖 峰 延 伸 到 離 開 半 導 體 基 板 主 表 面5 0 0 °ΑΜ下 1 1 深 度 之 位 置 〇 另 外 * 在 串 請 專 利 範 圍 第 2項之半導體装置 請 1 | 先 閱 讀 I 中 氮 導 入 區 域 形 成 使 氮 之 濃 度 小 穴 峰 位 於 半 専 體基 板主表 1 背 1 面 0 亦 即 » 在 申 請 專 利 範 圍 第 1項和第2項 之 半 導體 装置中 面 之 1 注 1 ) 氮 導 入 區 域 位 於 埸 效 電 晶 體 之 通 道 區 域 0 該 氮具 有用以 意 事 1 項 '1 抑 制 硼 擴 散 之 作 用 〇 因 此 可 防 止 硼 從 通 道 區域 外擴散 再 永 Λ % 到 通 道 區 域 内 在 nMOSFET可Μ抑制電晶體臨界值電壓之 本 頁 1 變 高 1 和 可 以 提 高 電 晶 體 之 驅 動 能 力 0 另 外 — 方面 ,在 ί 1 Μ 0 S F E T 因 為 可 Μ 防 止 利 用 m 之 注 入 所 形 成 源 極 /吸極區域 1 I 朝 向 通 道 區 域 側 之 擴 散 t 所 Μ 能 夠 確 保 實 質 上 通道 長度成 1 1 訂 為 很 大 0 由 於 亦 可 Μ 防 止 硼 從 通 道 區 域 内 擴 敗 到通 道區域 I t 外 所 以 在 埋 入 型 pMOSFET 中 可Μ防止利用硼之注入所 1 1 形 成 埋 入 通 道 區 域 之 離 開 基 板 表 面 之 深 度 大 於 所必 需之程 1 I 度 藉 以 抑 制 擊 穿 電 流 之 發 生 0 利 用 上 述 之 方 式可 Μ很容 」 易 的 獲 得 微 细 化 之 電 晶 體 構 造 〇 A- 1 - 在 甲 請 專 利 範 圍 第3項之半導體裝置中 導入到半導體 1 基 板 之 硼 由 於 後 工 程 之 熱 處 理 等 而 朝 向 通 道 區 域側 擴散。 1 1 狀 而 因 為 在 通 道 區 域 具 有 氮 導 入 區 域 所 Μ 能夠 防止硼 1 I 朝 向 通 道 區 域 內 擴 散 0 因 此 t 在通道區域可Κ維持很低之 1 1 硼 濃 度 所 通 道 區 域 很 容 易 形 成 反 轉 層 〇 因 此, 電晶體 1 I 之 臨 界 值 電 壓 可 Μ 設 定 成 很 底 〇 1 1 另 外 因 為 通 道 區 域 之 硼 濃 度 可 以 維 持 很 低 ,所 以在通 1 I 道 流 動 之 電 子 之 不 纯 物 散 亂 可 Μ 變 成 很 小 〇 因 此, 可以提 I 1 ~ Π ~ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) A7 B7 經濟部中央櫺隼局員工消費合作社印製 五、發明説明( 8 ) 1 1 在 甲 請 專 利 範 圍 第 1項之半導體装置中 氮導入區域形 1 1 成 使 氮 之 濃 度 尖 峰 延 伸 到 離 開 半 導 體 基 板 主 表 面 5 0 0 i Μ 下 1 1 深 度 之 位 置 0 另 外 * 在 申 請 專 利 範 圍 第 2項之半導體裝置 ^—ν 請 先 1 1 中 > 氮 専 入 區 域 形 成 使 氮 之 濃 度 尖 峰 位 於 半 専 體基 板主 表 閔 讀 1 背 1 面 0 亦 即 1 在 Φ 請 專 利 範 圍 第 1項利 ]第2項 之 半 導體 裝置 中 面 之 1 注 1 » 氮 導 入 區 域 位 於 場 效 電 晶 體 之 通 道 區 域 0 該 氮具 有用 Μ 意 事 1 項 抑 制 硼 擴 散 之 作 用 〇 因 此 可 Μ 防 止 硼 從 通 道 區域 外擴 散 再 填 到 通 道 區 域 内 在 nMOSFET可Μ抑制電晶體臨界值電壓之 本 頁 裝 1 變 高 f 和 可 以 提 高 電 晶 體 之 驅 動 能 力 〇 另 外 . 方面 ,在 1 I MOSFET因 為 可 Μ 防 止 利 用 砸 之 注 入 所 形 成 源 極 /吸極區域 1 I 朝 向 通 道 區 域 側 之 擴 散 所 Μ 能 夠 確 保 實 質 上 通道 長度 成 1 1 訂 為 很 大 0 由 於 亦 可 Μ 防 止 硼 從 通 道 區 域 内 擴 散 到通 道區 域 1 外 所 Η 在 埋 入 型 pMOSFET中 可Μ防止利用硼之注入所 1 I 形 成 埋 入 通 道 區 域 之 離 開 基 板 表 面 之 深 度 大 於 所必 需之 程 1 | 度 藉 以 抑 制 擊 穿 電 流 之 發 生 0 利 用 上 述 之 方 式可 Μ很 容 1 易 的 獲 得 微 细 化 之 電 晶 體 構 造 〇 / 1 - 在 申 請 專 利 範 圍 第 3項之半導體装置中 導入到半導體 1 1 基 板 之 硼 由 於 後 工 程 之 熱 處 理 等 而 朝 向 通 道 區 域側 擴散 〇 1 1 缺 而 因 為 在 通 道 域 具 有 氮 導 入 區 域 所 Μ 能夠 防止 硼 I 朝 向 通 道 區 域 内 擴 散 0 因 此 在通道區域可Μ維持很低之 1 1 I 硼 濃 度 t 所 以 通 道 區 域 很 容 易 形 成 反 轉 層 〇 因 此, 電晶 體 1 1 之 臨 界 值 電 壓 可 以 設 定 成 很 底 0 1 1 另 外 > 因 為 通 道 區 域 之 硼 濃 度 可 Μ 維 持 很 低 ,所 以在 通 1 | 道 流 動 之 電 子 之 不 纯 物 散 亂 可 >λ 變 成 很 小 0 因 此, 可以 提 1 1 本紙張尺度通用中國國家樣隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 B7 經濟部中央樣隼局員工消f合作社印製 五、 發明説明 (9 高 臨 界 值 電 壓 之 電 流 驅 動 能 力 〇 另 外 在 使 通 道 區 域 之 硼 濃 度 维 持 很 低 之 狀 態 可 使 離 開 基 板 表 面 比 通 道 區 域 深 之 位 置 之 硼 濃 度 變 高 〇 因 此 可 >λ 防 止 在 基 板 深 部 產 生 擊 穿 和 可 Μ 提 高 擊 穿 耐 壓 〇 在 請 專 利 範 圍 第 4項之半導體装置中 基板之硼由於 後 工 程 之 熱 處 理 而 從 基 板 深 部 朝 向 埋 入 通 道 區 域 側 擴 散 〇 然 而 因 為 在 通 道 區 域 具 有 氮 導 入 區 域 所 >λ 可 Μ 防 止 導 入 到 該 基 板 之 硼 之 朝 向 通 道 區 域 側 擴 散 0 因 此 在 導 入 基 板 之 硼 和 埋 入 通 道 區 域 所 構 成 之 Ρ - η接合部近傍 可Μ使 埋 入 通 道 區 域 之 濃 度 梯 度 維 持 很 大 0 因 此 在 埋 入 通 道 區 域 之 深 度 方 向 之 電 位 可 以 確 保 很 大 通 道 區 域 可 Μ 確 保 很 寬 廣 〇 因 此 可 Μ 提 高 電 晶 體 之 驅 動 能 力 〇 另 外 可 Μ 防 止 導 入 到 基 板 之 硼 之 朝 向 通 道 區 域 側 擴 敗 y 和 可 >X 使 離 開 基 板 表 面 比 通 道 區 域 深 之 位 置 之 硼 濃 度 變 高 0 因 此 可 Μ 防 止 在 基 板 深 部 產 生 擊 穿 和 可 >λ 提 高 擊 穿 耐 壓 0 在 串 請 專 利範 圍 第 5項之半導體装置中 源極/ 吸 極 區 域 之 硼 由 於 後 工 程 之 埶 /VW 處 理 而 朝 向 通 道 區 域 側 擴 散 〇 妖 而 > 因 為 在 通 道 區 域 具 有 氮 注 入 區 域 t 所 以 能 夠 防 止 源 極 /吸 極 區 域 之 硼 朝 向 通 道 區 域 擴 敗 〇 因 此 由 於 可 以 防 止 源 極 /吸極區域朝向通道區域側擴散 ,所Μ可Μ確保實質上通 道 長 度 使 其 成 為 很 大 0 在 Φ 請 專 利 範 圍 第 6項之半導體装置中 ,埋入通道區域 請 先 閲 背 之 注 意 事 項 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210X297公釐) 83. 3.10,000 i 衣 訂 2 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(1 〇 ) 之硼由於後工程之熱處理等,從基板表面側朝向深部側擴 散。然而,因為在通道區域具有氮導入區域,所Μ可K防 止通道區域之硼朝向基板深部擴散。因此,可Κ形成較淺 之埋入通道區域|因為可以利用閘極電壓控制埋入通道區 域全體之空乏層化,所Μ可以抑制擊穿電流之發生。 在申請專利範圍第7項之半導體装置之製造方法中,可 以獲得具有上述之效果之申請專利範圍第1項之半導體裝 置。 在申請專利範圍第8項之半導體装置之製造方法中,可 Μ獲得具有上述之效果之申請專利範圍第2項之半導體装 置。 [實施例] 下面將根據附圖來說明本發明之實施例。 實陁例1 圖1是剖面圖,用來概略的表示本發明第1實施例中之半 導體装置之構造。另外,圖2表示對應到沿著圖1之Α1-Α1 ..線之位置之不纯物濃度。 參照圖1和圖2,在矽基板1之表面形成有硼擴散區域3。 在該硼擴散區域3表面,以指定之距離形成有1對π型源極/ 吸極區域7。在被包夾於該1對η型源極/吸極區域7之區域 上,經由閘極絕緣膜9形成有閘極電極層11。 利用該1對η型源極/吸極區域7,閘極絕緣膜9和閘極電 極層11,用來構成nMOSFET 20。 在被.¾夾於該1對η型源極/吸極區域7之硼擴散區域3之 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) 1 J~= (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
五、發明説明(1 1) 表面,形成有氮注入區域5。另外,形成有側壁絕緣層13 成為潛蓋在閘極電極層11之側壁。 特別參照圖2,硼擴散區域3之硼濃度,在距離半導體基 板1表面2 5 0 0〖W上到350 0 A Μ下深度之位置D Bi ,具有濃度 尖峰(一點鏈線ΡΒ1 - Ρ Β1 )。另外,在尖峰位置之硼濃度C bl 為1半導髖装置IX 10 18 cm — 3以下。
I 另外,氮注入區域5之氮濃度,在距離半導體基板1之表 面5 0 0〗以下深度位置DN1 ,具有尖峰濃度(一點補線P N1 - rNl 以上 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外,在其尖峰位置之氮濃度CN1為1X10 18 cm 另夕卜,η型源極/吸極區域7'經由注入砷或磷所形成,該 不純物(砷或磷)之濃度為IX 1〇20〜IX 10 21 cm - 3 。另外 ,該η型源極/吸極區域7之擴散深度D S/D1 為0 . 1 5 w in〜〇.3λ 另外,閘極電極層11利用導入有不纯物之多结晶矽層(以 下稱為摻雜多结果矽層)所彤成。 下面將說明本發明第1實施例之半導體装置之製造方法。 經濟部中央標準局員工消资合作社印製 圖3〜圇8是概略剖面圖,用來表示本發明第1實施洌中 之半専體装置之製造方法之工程順序。參照圖3,使用通 常之L0C0S法,在矽基板1之表面形成元件分雛氧化膜21。 另外,在形成該元件分離氧化膜21之同時,亦形成分離注 入區域23,使其接合在元件分離氧化膜21下面。然後,利 用CVD法,W300〗之膜厚,在表面全部之面形成下敷氧化 膜3 1。 參照圖4,為著控制通道區域之臨界值,所以在表面之 木紙张尺度通用中國國家標羋(CNS ) A4規格(210X297公釐) 14 修正頁 299476五、發明説明(12 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 全面之面注入硼離子(B + )。該離子注入之進行所使用之 條件是注入能量,:501^7,劑量:2\1012~8父1012 cm * 2 。然後*對注入在矽基板1之硼離子施加指定之熱 處理,用來使其擴散。活性化。利用這方式促成離開基板 1之表面2500A〜3500¾深度之位置具有硼濃度尖峰,在該 尖峰位置之硼濃度為5X 10 16〜IX 10 18 cra_ 3 ,硼擴散區 域3形成在矽基板1之表面。 參照圖5,Μ注入能量:23KevM下,劑童:5X1011〜1 X 10 13 cm - 2之條件,在表面全部之面注入氮(N )。利用 這種方式,氮濃度尖峰存在於離開矽基扳1之表面500¾以 下深度之位置,在該尖峰位置之氮濃度為1 X 1 〇 18 cm -3以 上,氮注入區域5形成在矽基板1之表面。然後,利用蝕刻 除去下敷氧化膜3 1。 參照圖6,利用該鈾刻使矽基板1之表面露出。 參照圖7,利用熱氧化處理等,在表面全體之面形.成矽 氧化膜9a藉Μ作為閘極氧化膜。 參照圖8,在作為閘極氧化膜之矽氧化膜9a表面進行圖 型作,藉Μ形成閘極電極層11。以該閘極電極層作為罩幕、 注入砷或磷等之η型不純物之離子。利用這種方式’在矽 基板1表面形成η型源極/吸極區域7,具有1X10 2°〜IX 1021 cm - 3之不純物濃度,其擴散深度是離開矽基板1表 面 0,15〜0,3u m。 利用這種方式構成由1對η型擴散區域7和閘極絕緣膜9及 閘極電極層11所形成之nMOSFET 20。-~Γ5-= 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X 297公釐) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本f ) T I. ,1' A7 B7 經濟部中夬榡华局員工消費合作社印製 五、發明説明( 3 ) i 1 妖 後 , 形 成 側 壁 絕 緣 層 1 3使 其 成 為 覆 蓋 在閘極電極 層1 1 1 1 I 之 側 壁 0 1 1 在 本 實 施 例 之 半 導 體 装 置 中 > 如 圖 1和圖2所示,因 為氮 /»—«V 請 先 閱 1 | I 注 入 區 域 5形成使其氮濃度尖峰位於離開矽基板1之表 面 讀 背 τδ 1 I 1 I 5 0 0 A深度 之 位 置 〇 亦 即 » 該 氮 注 入 區域5形成位於M0SFET 之 1 注 1 20之通 道 區 域 〇 該 氮 具 有 用 Μ 抑 制 硼 擴 散 之作用。因 此, 意 事 1 項 可 Μ 防 止 硼 擴 散 區 域 3中之硼由於後工程之熱處理等而朝 再 寫 向 通 道 區 域 側 擴 散 〇 除 此 之 外 在 圖2所示之通道區域可 太 頁 1 Μ 維 持 很 低 之 硼 濃 度 0 因 此 通 道 區 域 很 容易形成反 轉曆 1 1 i 而 且 MO S F ΕΤ 20之 臨 界 值 可 設 置 成 很 低。因此* 由於 1 I 微 细 化 使 比 例 縮 小 即 使 各 部 汾 之 不 純 物 濃度變低時 ,臨 1 1 訂 界 值 電 壓 亦 可 Μ 維 持 很 低 所 Μ 本 實 施 例 之 M0SFET 20適 . 1 於 微 细 ib 〇 1 1 另 外 因 為 通 道 區 域 之 硼 濃 度 可 Μ 維 持 很低,所Μ 在通 1 I 道 4 流 動 之 電 子 之 不 純 物 散 亂 亦 可 Μ 變 成 很 小。因此· 可Μ 1 提 高 電 晶體 之 電 流 驅 動 能 力 〇 在 這 一 方 面 使本實施例 之 Γ I -M0SFET 2 0適於微细化 1 J 另 外 1 在 使 通 道 區 域 之 硼 濃 度 維 持 很 低 之狀態,於 離開 1 1 矽 基 板 1之表面比通道區域更深之位置 可以使硼濃度提 1 I 高 〇 因 此 可 Μ 防 止 在 基 板 深 部 發 生 擊 穿 » 而且可以提 高擊 1 I 穿 電 壓 〇 在 這 一 方 面 亦 使 本 實 施 洌 之 M0SFET 20適於微细 1 1 化 〇 1 1 實 施 例 2 1 | 當 與 圖 1和圖2所示 之 第 1實5 is例比較時 ,本發明之第2實 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7五、發明説明(Η ) 施例之半導體裝置之不同之處在於氮注入區域5之構造。 圖9表示本發明第2實施洌中之對應到圖lZAt-Ai線之部 位之位置之不純物濃度。參照圖1和圖9,本實施例之氮注 人區域5之氮濃度尖峰之深度位置D N2位於矽基板1之表面, 另外,該濃度尖峰中之不純物濃度為1X10 18 cm - 3以上。 另外,除此之外之硼擴散區域3等之不純物濃度與第1實 施例大致相同,故其說明加Μ省略。 當與圖3〜圖8所示之第1實施例之製造方法比較時,本 實施例之製造方法是氮注入區域之形成條件不同。 亦即 > 參照圖5,Μ注入能量:14 K e ν,劑量·· 5 X 1 0 11 〜IX 10 13 cm — 2之條件注入氮。利用這種方式在矽基板1 表面形成氮擴散區域5,使氮濃度尖峰位於矽基板1之表面。 另外,下敷氧化膜31之膜厚為30〇1。 除此之外,有關於製造方法之其他步驟均與上述第1實 施例大致相同,故其說明加以省略。 在本實施例之半導體装置中,氮擴散區域5之氮濃度尖 ••峰形成位於矽基板1之表面。亦即,氮注入區域5位於 M0SFET 20之通道區域。因此,與第1實施例同樣的,可 以防止硼經由該氮擴散區域5朝向通道區内擴散。在通道 區域可以維持很低之硼濃度。除此之外,通道區域變成很 容易形成反轉層,所Μ可以將電晶體之臨界值電壓設定成 很低。因此,依照經由微细化之比例縮小,即使各部份之 不纯物濃度變高時,因為臨界值電壓亦可以維持很低,所 Μ本實施例之M0SFET 20適於微细化。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) 一 17 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 五、發明説明(ί S) 另外,因為通道區域之硼漶度可以維持很低,所以在通 道區域流動之電子之不纯物敗亂亦變小。因此,可Μ提高 電晶體之電流驅動能力。在這一方面亦使本實施例之 MOSFET 20適於微细化。 另外,在將通道區域之硼濃度維持很低之狀態,離開基 板表面比通道區域深之位置之硼濃度可以提高。因此,可 Μ防止在基板深部發生擊穿,和可以提高擊穿耐壓。在這 一方面亦使本實施例之MOSFET 20適於微细化。 實廊例3 圖10是剖面圖,用來概略的表示本發明第3實施例之半 導體装置之構造。另外,圖11表示對應到沿著圖10之 A 2 - A 2線部份之位置之不纯物濃度。 參照圖10和圖11,在矽基板1之表面形成有硼擴散區域3 。在該硼擴散區域3表面,以相隔指定之距離形成有1對η 型源極/吸極區域7。在被包夾於該1對η型源極/吸極.區域7 之矽基板1之表面形成有η型之埋入通道區域115。另外, 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本瓦) ..被包夾在該1對η型源極/吸極區域7之區域上,經由閘極絕 緣膜9形成有閘極電極層11。 利用該1對源極/吸極區域7,閘極絕緣膜9,閛極電極層 11,和埋入通道區域115,用來構成埋入通道型之nMOSFET 120° 另外,在被包夾於該1對之η型源極/吸極區域7之矽基板 1之表面,形成有氮擴散區域105成為覆蓋在埋入通道區域 1 1 5亡方式。另外,形成有側壁絕緣層1 3使其成為覆蓋在 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) ~ 1 8 " A7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 B7五、發明説明() 閘極電極層11側壁之方式。 特別參照圖11,氮注入區域105在離開矽基板1之表面 500AM下深度之位置DN3具有氮濃度尖峰(一點鐽線PN3 -PN3)。另外,在該位置之氮濃度C N3是1 X 1 0 18 c m - 3 Μ上。 埋入通道區域115是在離開矽基板1表面100Α〜150Α深度 之位置D AS3具有砷濃度尖峰(一點鏈線PAS3 - PAS3 )。另外 •在該濃度尖峰位置之麵濃度C β3為5 X 1 0 16〜 1 X 1 0 18 c m - 3 〇 另外,利用η型埋入通道區域115和p型硼擴散區域3所構 成之P-η接合部位於離開矽基板1表面250〜350〗之深度之 位置dpn3 。 下面將說明本發明之第3實胞例之半専體裝置之製造方 法。 圖12〜圖17是概路剖面圖,用來表示本發明之第3實施 洌之半導體裝置之製造方法之工程順序。參照圖12’在矽 ••基板1之表面,使用通常之L0C0S法形成有元件分雛氧化膜 21。在該元件分離氧化膜21之形成之同時,亦形成分離注 入區域23使其成為接合在元件分離氧化膜21之下面之方式。然 浚,在表面全體之面,利用如同CVD法之方法’形成膜厚 30(ΰΜ下之下敷氧化膜31。 參照圖13,以注入能量:50Kev,劑量:5Χΐ012〜δΧ 1 0 12 cm - 2之條件將硼離子注人到表面之全體之面。利用 該離子注入等,形成硼擴散區域3,使其在離開矽基板1之 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) -icJ - (請先閱讀背面之注意事項再填寫木頁) ,-° 气丨· 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 A7 B7五、發明説明(〖7 ) 表面2500〜3000$之深度之位置具有硼濃度尖峰,而且在 該位置具有1X10 β〜cra - 3以下之硼濃度。然後,利用 離子注入法注入砷。利用這種方式*在離開矽基板1之表 面100〜15〇A之深度之位置具有砷尖峰濃度,而且在尖峰 位置形成有埋入通道區域115具有IX 10 18 cm - Μ下之不純 物濃度。 參照圖1 4,Μ注入能量:2 3 K e ν以下,劑量·· 5 X 1 0 11〜 IX 10 13 cm * 2之條件注入氮。利用該注入,促成在離開 矽基板1之表面150¾以下之深度之位置具有氮濃度尖峰, 在該尖峰位置形成具有IX 10 18 cm - 3以上之氮濃度之氮 擴散區域105。該氮擴敗區域105形成覆蓋在埋入通道區域 115之方式。然後,利用蝕刻方法除去下敷氧化膜。 參照圖1 5,利用該蝕刻使矽基板1之表面露出。 參照圖1 6 |利用熱氧化處理等在表面之全體之面形成矽 氧化膜9 a藉Μ作為閘極絕緣膜。經由與第1實施洌所說明 之同漾之後工程,如圖17所示,形成1對之η型源極/吸極 ••區域7,閘極絕緣膜9,閘極電極層1 1,和側壁絕緣層1 3。 利用該1對之η型源極/吸極區域7,閘極絕緣膜9’閘極電 極層11和埋入通道區域115,用來溝成埋入通道型之 nMOSFET 120- 在本賁施例之半導體装置中,如圖10和圖11所示,使氮 注入區域105形成覆蓋在埋入通道區域115之方式。該氮具 有防止硼之擴敗之作用。因此,利用該氮擴散區域105可 Μ防止硼擴散區域3之硼朝向埋入通道區域1 1 5側擴散。另衣紙張尺度適用中國國家橾準(CNS )Α4規格(210X29*7公釐) =~^~= (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7五、發明説明(is ) 外,在利用η型之埋入通道區域115和p型之硼擴散區域3所 構成之Ρ-η接合部之近傍,埋入通道區域115之砷之濃度梯 度維持很大。亦即,在圖1 1中,於埋入通道區域1 1 5和硼 擴散區域3之p-γι接合部近傍,砷濃度之分佈不會如點線所 示的使其濃度梯度變小,而是如實線所示的使濃度梯度維 持很大。因此,埋入通道區域之深度方向之電位,如圖18 所示,可Κ確保大於未具有氮注入區域之情況。因為可Μ 確保寬廣之通道區域,所Μ能夠提高MOSFET 120之驅動能 力。在這一方面亦使本寅施例之M0SFET 120適於微细ib。 另外,可以防止硼擴散區域3之硼朝向埋入通道區域115 測擴散,而且可以使離開矽基板1之表面比埋入通道區域 115更深之位置之硼濃度提高。因此,可Μ防止在基板深 部發生擊穿,和可Κ提高擊穿耐壓。在這一方面亦使本實 腌例之M0SFET 120適於微细化。 啻施例4 當與第3實施洌比較時,本發明之實施例4之半専體装置 之構造之不同之處在於氮注入區域之構造。 圖1 9表示本發明之第4實施例中之對應到沿著圖1 〇之 A 3 - Α 3線之部份之位置之不纯物濃度。參照圖1 〇和圖Η,氮 注入區域11 5形成使氮濃度尖峰位於矽基板1之表面’在其 濃度尖峰位置具有1 X 1 〇 18 c m _ 3以上之氮濃度。除此之 夕卜,其他之構造均與第3實施例大致相同,故其說明在此 加以省略。 另外,當與第3實施例比較時,本發明之第4萁施例之半 表紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 2 1 ~~ _________{,丨 , V,1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本瓦〕 、-0 ^ 經濟部中央標準局員工消費合作社印裳 A7 B7五、發明説明(! 9 ) 導體裝置之製造方法之不同之處在於氮注入區域之形成條 件。亦即,在圖1 4中,Μ注入能量·· 1 4 K e v,劑量·· 5 X 1 0 11〜1 X 1 0 13 c ra - 2之條件注入氮。利用該離子注入,使 矽基板1之表面具有氮濃度尖峰,而且在該濃度尖峰位置 具有1 X 1 0 18 c m - 3 Μ上之氮濃度,氮注入區域1 〇 5形成覆 蓋在埋入通道區域115之方式。 另外,該氮之注入時之下敷氧化膜31之膜厚為300义。 除此之外,本實施例之製造方法與第3實施例之製造方 法大致相同 > 故其說明在此加以省略。 在本實施洌之半導體装置中,與第3實施例同樣的,氮 注入區域105形成覆蓋在埋入通道區域115之方式。因此, 利用該氮注入區域防止硼擴散區域3之朝向埋入通道區域 115側擴散。所Μ,在由硼擴散區域3和埋入通道區域115 所構成之P-η接合部之近傍,埋人通道區域之濃度梯度维 持很大之狀態。因此,埋入通道區域之深度方向之電位可 Μ確保成為很大,和通道區域可Μ確保成為很寬廣。所Μ ·,可以提高電晶體之驅動能力。在這一方面可以使本簧施 例之M0SFET適於微细化。 另外,可以防止硼擴敗區域3之硼之朝向埋入通道區域 115之擴散,而且可以使雛開矽基板1之表面比埋入通道區 域115更深之位置之硼濃度提高。因此,可以防止在矽基 板1之深部發生擊穿,和可Μ提高擊穿耐壓。在這一方面 亦使本實施例之M0SFET適於微细化。 實胞例5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -2Ζ - (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ^, 經濟部中央標牟局員工消費合作社印裂 A7 B7五、發明説明(2 Ο ) 圖20是剖面圖,用來概略的表示本發明之第5實施例之 半導體装置之構造。另外,圖21表示對應到圖20之A5-A5 線之部份之位置之不純物濃度。另外,圖2 2表示對應到沿 著圖20之B5-B5之部份之位置之硼濃度。 參照圖20,圖21和圖22,在矽基板201之表面形成有η型 不纯物擴散區域203其中注人有磷或砷等之η型不纯物。在 該η型不纯物擴散區域20 3之表面,以相隔指定之距離形成 有1對之Ρ型源極/吸極區域207。在該1對之ρ型源極/吸極 區域207被導入有硼。在被該1對之Ρ型源極/吸掻區域207 包夾之區域,經由閘極絕緣膜209形成有閘極電極層211。 利用該1對之ρ型源極/吸極區域207,閘極絕緣膜209’ 和閘極電極層211用來構成表面通道型之pMOSFET 220。 在被包夾於該1對之P型源極/吸極區域207之矽基板1之 表面形成有氮注入區域205。另外,側壁絕緣層213形成覆 蓋在閘極電極層211之側壁之方式。 特別參照圖2 1,在氮注入區域2 0 5,其氮濃度尖峰(一點 鍵線P N5 - PN5 )位於離開矽基板2 0 1之表面5 0 0 A Μ下之深度之 位置DN5。另外,氮注入區域205在其濃度尖峰時具有 1 X 1 0 18 c m - Μ上之氮濃度CN5 。 在η型不純物擴散區域203,其η型不純物之濃度尖峰(一 點鏈線P AS5 - PAS5 )位於離開矽基板201之表面2500〜3500¾ 之深度之位置DAS5。另外,該η型不純物擴散區域203在其 濃度尖峰具有5父1016〜1><101£!<;111_3之η型不纯物濃度 CAS5 0 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐) "2 3 ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
^.....-------------- , 五、發明説明(22) 特別參照圖2 2,在p型源極/吸極區域2 0 7,以1 X 1 Ο 2β ~ 1 X 1 0 21 c π — 3之濃度被注入有硼。另外,在被包夾於該1 對之Ρ型源極/吸極區域之矽基板201之表面近傍形成有通 道區域。 _ 下面將說明本發明之第5實施/例之半導體装置之製造方 法0. " \ 圖2 3〜.圖2 8是概略剖面曝,用來表示本發明之第5實胞 例之半導體装置之製造方法之工程順序。首先,參照圖23 ,利用通常之L0C0S法在矽基板201之表面上形成元件離氧 化膜221。在該元件分離氧化膜2$1之形成之同時,形成分 離注入區域223使其接合在元件分雜氧化膜221之下面。然 後,利用CVD法,以300A之膜厚在表面之全體之面形成下 敷氧化膜2 3 1。 參照圖24,Μ指定之條件注入磷或砷等之η型不純物之 離子。在實質上,以注入能量:180 Ke ν,劑量:2 X 10 12〜 (請先閱請背面之注意事項再填寫本頁) 式 方 CS 種 這 用20 利板 。 基 }矽 + P 開 ./V. 子離 维在 離 磷3- 入20 注域 ’ 區 件敗 條擴 之物 2 純 - 不 cm型 2 η ο 成 1形 X 8 來 面 表 之 經濟部中央標华局員工消费合作社印製 型 有 具 置 位 之 度 深 之 有 具 時 K»r 蜂 尖 度 濃 υυ物 JD纯 ~ 不 υυ該 zb在 量 能 人 注 。 以 度 ’ 濃25 物圖 纯 照 不參 型
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經濟部,1?央樣準局員工消費合作社印$L A7 B7 五、發明説明(2 2) Μ上之氮濃度。然後利用蝕刻藉以除去下敷氧化膜231。 參照圖26,利用該蝕刻使矽基板201之表面露出。 參照圖27,利用熱氧化處理等,在表面之全體之面形成 作為閘極絕緣膜之矽氧化膜2 0 9 a。 參照圖2 8,在閘極絕緣膜2 0 9之表面上進行圖型製作用 Μ形成閘極電極層211。Μ該閘極電極層211作為罩幕,注 入硼離子。利用該硼離子之注入,在離開矽基板201之表 面0.15〜0.3wm之深度,形成Ρ型源極/吸極區域207。利 用該1對之P源極/吸極區域207,閘極絕緣膜209和閘極電 極層211,用來構成表面通道型之PM0SFET 220。 然後,使側壁絕緣層2 1 3形成覆蓋在閜極電極層2 1 1之側 壁之方式。 在本實陁例之半導體裝置中,氮注入區域205在離開矽 基板201之表面500AM下之深度之位置具有氮濃度尖峰。 亦即,氮注人區域205形成在pMOSFET 220之通道區域。 因此,可Μ防止該1對之P型源極/吸極區域207之硼’由於 .•後工程之熱處理等而產生擴散。如圖22所示,由於可以防 止Ρ型源極/吸極區域207之朝向通道區域側之擴散’所Μ 實質上可Μ確保通道長度(有效通道長度)成為很大。因此 ,本實施例之M0SFET 220適於微细化。 實施例6 當與第5實腌例比較時,本發明之第6實腌例之之構造之 不同之處在於氮注入區域之構造。 圖29表示本發明之第6實陁例中之對應到沿著圖20之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
A7 B7 五、發明説明(24 之 洌 施 實 7 著 -A沿 A7到 之 應 3 對 第圖示 之到表 明應32 發對圖 木示 ’ 示表外 表31另 的圖 。 略, 度 概外瑭 來另物 用。纯 , 造 不 11構置 面之位 剖置之 ¾裝份 30體部 II導之 半線 0 之 度 濃 硼 之 置 位 之 份 β- ώπ 之 線 ο 型 3 η 11之 照 等 參 砷 戎 磷在 由 。 成03 肜2 Τ/ a-G 面域 面區 表散 20物 板纯 基不 矽型 在η 之 2 成 5構 所 物 纯 不 圖 和 --— 3 圖 ο 4¾ 2 域 域區 區fl 散 擴 物 纯 不 型 之 n f 該 1 面 表 之 吸 / 極 源 型 該 成 形 離 距 之 定極 指源 開型 D 隔 Μ 之 對 域 區 極 吸 成 形20 而板 硼基 入 S 注之 由07 7 域 20區 極 1 > 3 吸 $ / 域 極區 源道 型通 ,入 里 i 之 該型 於 夾 包 被 在 有 成 肜 面 表 之 之 對 域 1層 區該極 之用電 07利極 2 〇 閘 域 1 , 區 2 9 極層20 吸極膜 / 電緣 極 絕 閘II 有閘 之成, 對肜07 19 2 該20域 於膜區 夾 緣 極 包 闼吸 被極 / 在 閘 , 由 外 經 另 , 之 。 上 對 極 源 型 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 極 源 型 域 區 道 甬- Ί 入 埋 和 之 型 道 通 入 mi 1 埋 成 溝 來 用 域 區 極 吸 / 極 源 型 P 之 對 亥 -1=11 於 夾 包 被 在 外 另 域 區 入 注 氮 有 成 形 面 表 之 外 另 基 矽 層 之 緣 07绍 壁 側 經濟部中央墦华局B工消費合作社印駁 極 閘 在 M S 成 肜 圖 照 參 別 特 層 兩 域 區 入 注 氮 式 方 之 壁 側 之 板 基 夕 δ 開 離 ΛΖ S 位 Ν7 I 7 Ν Ρ 線 連 (-深 峰 之 尖 r 度 K 濃0A I ο a5 其面 便表 成之 1 - 肜 ο X 1L 有 具 峰 尖 度 濃 其 在 a 而 -ί7 ON。 置 度 位濃 之 氮 度 之 線 M ^ 蜂 尖 度 濃 硼 其 成 肜 5 1L 3 域 區 道 通 入 β3 面 表 之 1—. ο 2 板 基 砂 開 離 於 位 木紙張尺度適川中阂阈家櫺準(CNS ) Μ規格(2丨0X 297公釐) 上 以 7 β ρ'7 D 置 泣 度 深 之 77 修正黃
A7 B7 經濟部中央標华扃負工消费合作社印裝 五、發明説明u5) 1 1 而 且 在 其 濃度 尖峰時具有1 X 1 0 1! 3 C m _ 3 以下之硼濃度。 1 1 另 外 * η型不纯物擴散 區 域 20 3 形 成 使 其Γ1型不纯物(例如 1 1 磷 )濃度尖峰( 一點鍵線 -P F7 > 位 於 離 開矽基 板20 1之表 ^—V 讀 先 1 1 面 2 5 0 0 3 0 0 0 A之深度之 位 置 Dp.7 而 旦 在其濃 度尖 峰時具 閲 讀 1 背 1 有 5X1 〇1 3〜1 X 1 0 18 c m 3 之rt型不纯物濃度。 面 之 注 1 另 外 t 由埋 入通道區烟 ? 3 15 和η 型 不 纯 物擴散 區域 2 0 3所 意 事 1 項 I m 成 之 p - η接合部形成位 於 離 開矽基板201之表 面25 0〜 填 35 0 A 之 深 度之 位置。 本 頁 1 特 別 參 照圖 32 ,該L對 之 P型源 極 /吸極區域2 0 7之 硼濃度 1 1 為 L X 1 0 20 〜1 X 1 0 21 era- 3 0 另 外 t 在 埋入通 道區 域3 1 5 1 1 之 硼 濃 度 為上 述之1 X 1 0 18 cm —3 Μ下 ) 1 1 訂 下 面 將 說明 本發明之第7 游 rt 施例之半導體裝置之製造方 1 法 0 1 1 圖 33 圖38 是慨略剖面圖 用 來 表 示 本發明 之第 7實胞 1 1 例 之 半 専 體裝 置之製造方法之工 程 順 序 。首先 參照 圖3 3, 1 1 利 用 通 常 LOCO S法在矽基 板 20 1之 表 面 形 成元件 分離 氣化膜 1 -2 2 1 在該元件分離氧化 膜 22 1之 形 成 之 同時, 亦形 成分離 1 I 注 入 區 域 2 2 3使其接合在 元 件 分離氧化膜2 2 1之 下面 。然後 1 | 1 利 用 C V D法 W 300A之 m 厚 在表面之全體之面形成下敷 1 | 氧 化 膜 23 卜 1 1 參 照 圖 34 - Μ指定之條ί牛注入 η型之不纯物之離子。在 1 寅 上 以 注入 能量:180 K e V m 量 2 X 1 0 12 - -δ X 1 0 12 1 1 C II — 2 之 條f牛 注人5SI離子 。利用 這 種 方 式肜成 η型不纯物 I I 擴 散 區 域 203 ,使其在離 開 矽 基ί 反2 0 1 之 表面2 5 0 0〜 3 0 0 0 A 1 1 木纸汰尺度適用中闽國家捸準(CNS )厶‘0見格(2i〇X 297公釐) 豢正買 399476 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(26) 1 1 之 深 度 之 位置 具 有 η型不纯物濃度尖峰, 在該濃度尖峰時 1 1 具 有 1X1 0 18 c m - •3 之η 型 不纯物濃度。 其次 ,Μ指定之條 1 1 件 注 入 硼 離子 0 利 用這 種 方式形成埋入 通道 區域315 ,在 請 先 1 I 離 開 矽 基 板20 1之表面1 00 〜1 5 0 Α之深度 之位 置具有硼濃度 閱 讀 1 背 1 尖 峰 1 而 且在 該 濃 度尖 峰 時具有 IX l〇i8cin_ 3以下之硼 由 之 1 注 | 濃 度 0 意 事 項 1 參 照 圖 35, Μ 注 入能 量 :23KevM 下 劑量:5 X 10 11〜 再 4· 1 > (1 0 13 c m - 2 之條件注入氮。利用這種方式形成氮注入 寫 本 頁 袈 1 區 域 305 在離開矽基板201之表面500¾^下 之深度之位置 1 I 具 有 氮 濃 度尖 峰 » 而且 在 該濃度尖峰時 具有 IX 1 0 18 c ΠΙ - 3 1 I >λ 上 之 濃 度。 該 氮 注人 ΙΜ 域305形成覆蓋在埋入通道區域 1 1 訂 3 1 5之方式。然後 利用蝕刻除去下敷氧化膜2 3 1。 1 參 昭 圖 36 - 利 用 該蝕 刻 除去法,用來 使矽 基板2 0 1之表 1 I 面 露 出 0 1 | 參 昭 /·>' 圖 37 , 利 用 熱氧 化 處理等,在表 面之 全體之面形成 矽 氧 化 膜 2 10a 作 為 閘極 絕 緣膜。 1 - 咏 i 後 * 經由 與 第 5賁施例大致同樣之後工程,形成1對之 1 Ρ型源極/ 吸極 區 域 207 ,閘極絕緣膜2 0 9和閘 極電極層21 1 1 •1 〇 利 用 該 1對之ρ 型 源極 /吸極區域2 07, 閘極 絕緣膜20 9, 1 1 閘 極 電 極 層21 1和埋入通道區域315,用 來構 成埋人通道型 1 1 | 之 pMOSFET 320 0 1 1 另 外 f 使側 壁 絕 緣層 2 1 3形成覆蓋在閘極電極層211之側 1 1 壁 之 方 式 〇 1 I 在 本 實 施例 之 半 導體 装 置中,氮注入 區域 3 0 5形成覆蓋 1 1 -Zy - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(27) 在埋入通道區域315之方式。因此,與第5苜施例同樣的, 可Μ防止p型源極/吸極區域207之硼朝向通道區域側擴散 。亦即,可以防止Ρ型源極/吸極區域207朝向通道區域側 擴散,可Μ確保實質上之通道長度(有效通道長度)能夠很 大。在這一方面使本實施例之PM0SFET 320適於微细化。 另外,氮注入區域305形成覆蓋在埋入通道區域315之方 式。因此,可Μ防止埋入通道區域之硼由於後工程處理等 而從基板表面側朝向基板深部側擴散。亦即,埋入通道區 域之擴敗深度可Μ維持很淺,經由施加電壓到閘極電極 211可Μ使該埋入通道區域315之全體成為空乏層。藉以抑 制擊穿電流之發生。在這一方面亦使本實施例之PM0SFET 3 20適於微细化。 窖_例8 當與第7實施例比較時,本發明之實施例8之半導體裝置 之構造之不同之處在於氮注入區域之構造。 圖39表示本發明之第8實施例中之對應到沿著圖30之 "A7-A7線部份之位置之不纯物濃度。參照圖30和圖39,氮 注入區域305之形成是使其氮澹度尖峰位於矽基板201之表 面,而且在該濃度尖峰時具有IX 10 18 cm - 3 Μ上之氮濃 度C 。除此之外之構造與第7實拖例大致相同,故其說明 在此加Μ省略。 另外,當與第7實施例比較時,本發明之第8實施洌之半 導體裝置之製造方法之不同之處在於用以形成矽注入區域 之氮注入條件。 本·紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(2 5) 參照圖35,在本實施例中,K注入能量:14Kev,劑量 :5X 10 11〜IX 10 13 cm - 2之條件注入氮。利用瑄種方式 使氮注入區域305形成覆蓋在埋入通道區域315之方式,該 氮注人區域305之氮濃度尖峰位於矽基板201之表面,而且 在該濃度尖峰時具有IX 10 18 cm — 3 Μ上之氮濃度。 另外,在該氮注入時之下敷氧化膜231之膜厚為300Α。 除此之外,其他之製造方法與第7實施例大致相同,故 其說明在此加Κ省略。 在實陁例本之半導體装置中,氮注人區域305形成覆蓋 在埋入通道區域315之方式。因此,與第3實施例同樣的’ 可以防止Ρ型源極/吸極區域207之硼由於後工程之熱處理 等而朝向通道區域側擴散。因此,可Μ防止Ρ型源極/吸極 區域207朝向通道區域側擴散,所以實上之通道長度(有效 通道長度)可Μ確保很大。在這一方面亦使本實施例之 pMOSFET適於微细化。 另外,氮注入區域形成覆蓋在埋入通道區域315之方式 因此,可Μ防止埋入通道區域315中之硼由於後工程之 熱處理等而從矽基板210之表面側朝向深部側擴散。所Μ ,可Κ使埋入通道區域315之擴散深度維持很淺’經由施 加電壓到閘極電極211可以使埋入通道區域315全體成為空 乏層。因此可Μ抑制擊穿電流之產生。在這一方面可以使 本賁施例之PM0SFET適於微细化。 另外,在第1〜第8實施例中,用以形成氮注入區域之氮 注入條件不只限於上面所述者。例如,上面所說明者是當 衣紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 3 1"""= (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. ,-° 經濟部t夬標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(JS) 下敷氧化膜之膜厚為30〇X之情況時之氮之注入條件,但是 下敷氧化膜之膜厚亦可任意的變更,因應該變更的使矽注 入條件變更。例如,使矽和矽氧化膜中之氮之射影飛程Rp 和分散ARp成為如下表所示。 [表1 ] 注入能量 (K e v ) 矽 中 氧化 膜中 R P ( a m ) Δ R p ( u in ) R p ( m ) △ R P ( w m ) 10 0.0219 0.0106 0.0209 0.0 1 02 20 0.0434 0.0183 0.0428 0.0183 30 0.0659 0.0251 0.0657 0.0255 40 0.0 8 8 8 0.0313 0.0891 0.0318 50 0.1220 0.0369 0.1124 0.0375 依照上述之表,用Μ形成氮注入區域之氮注入條件可Μ 選擇使氮注入區域位於離開基板表面500瓦Μ下之深度之位 置,和在基板表面具有氮濃度尖峰。 另外,在第1〜第8實施例中,所說明的是使用矽氧化膜 作為電晶體之閘極絕緣膜,但是本發明並不只限於這種方 式,亦可以使用其他之絕緣膜。 [發明之效果] 在依照本發明之申請專利範圍第1和2項之半導體装置中 ,氮導入區域位於場效電晶體之通道區域。該氮具有用Μ 抑制硼之擴散之作用。因此,可以抑制硼從通道區域外朝 向通道區域内擴散,藉以獲得適於微细化之電晶體。 在申請專利範圍第3之半導體装置中,可以利用氮導入 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 A7 B7 經濟部中央榡隼局員工消費合作社印製 五、發明説明(30) 1 1 域 防 止 導 入 到 半 専 體 基 板 之 硼 由 於 後 工 程 之 熱 處 理 等 而 1 1 I 朗 向 通 道 區 域 側 擴 敗 〇 因 此 在 通 道 區 域 可 以 維 持 很 低 之 1 1 I 硼 濃 度 t 所 以 電 晶 體 之 臨 界 值 電 壓 可 Μ 設 定 成 很 低 〇 請 1 I 閲 I 另 外 因 為 通 道 區 域 之 硼 濃 度 可 Μ 維 持 很 低 所 以 在 通 讀 背 ί? 1 1 I 道 流 動 之 電 子 之 不 純 物 散 亂 可 以 變 成 很 小 藉 Μ 提 高 電 晶 之 1 1 體 之 電 流 驅 動 能 力 0 事 J 1 項 1 另 外 在 通 道 區 域 之 硼 濃 度 維 持 很 低 之 狀 態 可 Κ 使 離 再 填 寫 本 頁 裝 1 開 基 板 表 面 通 道 區 域 比 更 深 之 位 置 之 硼 濃 度 變 高 〇 因 此 t 可 Μ 防 止 在 基 板 深 部 產 生 擊 穿 所 Μ 亦 可 Μ 提 高 擊 穿 耐 ®。 1 1 在 申 請 專 利 範 圍 第 4項之半導體装置中 利用氮導入區 1 | 域 可 VX 防 止 基 板 之 硼 由 於 後 工 程 之 熱 處 理 等 而 從 基 板 深 部 1 訂 朝 向 埋 入 通 道 Is 域 側 擴 散 〇 因 此 在 由 被 導 入 到 基 板 之 硼 1 和 埋 入 通 道 區 域 所 構 成 之 Ρ - η接合部近傍 埋入通道區域 1 1 之 濃 度 梯 度 可 Μ 維 持 很 大 〇 亦 即 可 >λ 確 保 具 有 寬 廣 之 通 1 1 道 區 域 藉 Μ 提 高 電 晶 體 之 驅 動 能 力 0 谈 另 外 可 >λ 防 止 被 専 入 到 基 板 之 硼 朝 向 通 道 區 域 側 擴 散 1 I y 和 可 Μ 提 高 離 開 基 板 表 面 比 通 道 區 域 更 深 之 位 置 之 硼 濃 1 度 0 因 此 可 以 防 止 在 基 板 深 部 產 生 擊 穿 藉 Μ 提 高 擊 穿 1 ] 之 耐 壓 0 1 I 在 申 請 專 利 範 圍 第 5項之半導體裝置中 ,利用氮導入區 1 I 域 可 Μ 防 止 源 極 /吸極區域之硼由於後工程之熱處理等而 1 1 朝 向 通 道 區 域 側 擴 散 〇 因 此 » 可 Μ 防 止 源極/吸極區域之 1 1 朝 向 通 道 區 域 側 擴 散 » 藉 Μ 確 保 具 有 很 大 之 實 質 上 之 通 道 1 1 長 度 0 1 1 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -33 _ A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 二". . B7五、發明説明(31,) 在申請專利範圍第6項之半専體装置中,利用氮導入區 域可Μ防止埋入通道區域之硼由於後工程之熱處理等而從 基板表面側朝向深部側擴散。因此,由於埋入通道區域之 擴散深度可以維持很淺,所Μ能夠利用閘極電壓使埋入通 道區域之全體空乏層化,藉Μ抑制擊穿電流之發生。 利用申請專利範圍第7項之半導體装置之製造方法,可 Μ獲得具有上述效困之申請專利範圍第1項之半導體装置。 利用申請專利範圍第3項之半導體装置之製造方法,可 以獲得具有上述效果之申請專利範圍第2項之半導體装置。 [附圖之簡單說明] 圖1是剖面圖,用來概路的表示本發明之第1實施例之半 導體装置之構造。 圖2表示對應到沿著圖1之△1-纟1線之部份之位置之不纯 物濃度。 圖3是概路剖面圖,用來表示本發明之第1實施洌之半導 體裝置之製造方法之第1工程。 " 圖4是概略剖面圖,用來表示本發明之第1實施例之半導 體裝置之製造方法之第2工程。 圖5是概略剖面圖,用來表示本發明之第1實施例之半導 體裝置之製造方法之第3工程。 圖6是概略剖面圖,用來表示本發明之第1實施例之半導 體裝置之製造方法之第4工程。 圖7是概略剖面圖,用來表示本發明之第1實施洌之半導 體装置之製造方法之第5工程。 本·紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ 297公釐) -ά4 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央榡準局員工消費合作社印裝 A7 _B7 五、發明説明(32 ) 圖8是概略剖面圖,用來表示本發明之第1實施例之半導 體装置之製造方法之第6工程。 圖9表示本發明之第2實施例中之沿著圖liAi-Ai線部份 之位置之不純物濃度。 圖10是剖面圖,用來概略的表示本發明之第3實施洌之 半導體装置之構造。 圖11表示對應到沿著圖10之A3-A3線之部份之不纯物濃 度。 圖12是溉略剖面圖,用來表示本發明之第3實施例之半 導體裝置之製造方法之第1工程。 圖13是概略剖面圖,用來表示本發明之第3實施例之半 導體装置之製造方法之第2工程。 圖14是概略剖面圖,用來表示本發明之第3實施例之半 導體装置之製造方法之第3工程。 圖15是概略剖面圖,用來表示本發明之第3實施例之半 導體裝置之製造方法之第4工程。 " 圖16是概略剖面圖,用來表示本發明之第3實施例之半 導體裝置之製造方法之第5工程。 圖17是概略剖面圖,用來表示本發明之第3實施例之半 専體装置之製造方法之第6工程。 圖18表示設有氮注入區域和未設有氮注入區域時之基板 深度和電位之鼷係。 圖19表示本發明之第4實施洌中之對應到沿著圖1〇之 A 3 - A 3線之部份之位置之不纯物濃度。 本紙張尺度適用中國國家櫟準(CNS ) A4規格(210X297公釐) =—^—: , . ml mu i —1J. I-I -I1-I- - 1 -- -I - I I、一。. .....I HI— 1 I - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明(y ) 圖20是剖面圖,用來概略的表示本發明之第5實施例之 半導體装置之構造。 圖21表示對應到沿著圖20之As-A5線之部份之不纯物濃 度0 圖22表示對應到沿著圖20之B5-B5線之部份之硼濃度。 圖23是概略剖面圖,用來表示本發明之第5實施例之半 導體装置之製造方法之第1工程。 圖24是概略剖面圖,用來表示本發明之第5實施例之半 導體装置之製造方法之第2工程。 圖25是概略剖面圖,用來表示本發明之第5實施例之半 専體装置之製造方法之第3工程。 圖26是概路剖面圖,用來表示本發明之第5實施例之半 導體装置之製造方法之第4工程。 圖27是概略剖面圖,用來表示本發明之第5實施例之半 導體装置之製造方法之第5工程。 圖28是概略剖面圖,用來表示本發明之第5實施例之半 ••専體装置之製造方法之第6工程。 經濟部中央標隼局員工消费合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖29表示本發明之第6實施例中之對應到沿著圖20之 A5-A5線之部份之不纯物濃度。 圖30是剖面圖,用來概略的表示本發明之第7實施例中 之半導體装置之構造。 圖3 1表示對應到沿著圖3 0之A 7 - A 7線之部份之不纯物濃 度。 圖32表示對應到沿著圖30之B7-B?線之部份之硼濃度。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) Γ~ΤΒ~= 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(34 ) 圖33是概略剖面圖,用來表示本發明之第7實施洌之半 導體装置之製造方法之第1工程。 圖34是概略剖面圖,用來表示本發明之第7實施例之半 導體装置之製造方法之第2工程。 圖35是概略剖面圖,用來表示本發明之第7實施例之半 導體装置之製造方法之第3工程。 圖36是概珞剖面圖,用來表示本發明之第7實施例之半 導體装置之製造方法之第4工程。 圖37是概略剖面圖,用來表示本發明之第7實施例之半 導體装置之製造方法之第5工程。 圖38是概略剖面圖,用來表示本發明之第7實施例之半 導體裝置之製造方法之第6工程。 圖39表示本發明之第8實施例中之對應到沿著圖30之 A7-A7線之部份之位置之不純物濃度。 圖40是剖面圖,用來概略的表示習知之表面通道型 nMOSFET之構造。 " 圖41是剖面圖,用來概路的表示習知之埋入通道型 PM0SFET之構造。 圖42是概略剖面圖,用來表示圖40所示之習知之半導體 裝置之製造方法造方法之第1工程。 圖43是概略剖面圖,用來表示圖40所示之習知之半導體 裝置之製造方法造方法之第2工程。 圖44是概略剖面圖,用來表示圖40所示之習知之半導體 裝置之製造方法造方法之第3工程。 ί > ----------1^-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫和頁) 訂 衣紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210父29<7公釐) ΤΤ 經濟部f央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(3句 圖45是既略剖面圖,用來表示圖40所示之習知之半専體 装置之製造方法造方法之第4工程。 圖46是概略剖面圖,用來表示圖40所示之習知之半導體 装置之製造方法造方法之第5工程。 [符號說明] 1-201......矽基板, 3......硼擴散區域, 5,205......氮注入區域, 7,207......源極/吸極區域, 9 > 2 0 9……閘極絕緣瞋, 1 1,2 1 1……閘極電極層, 20,2 2 0 ...... M0SFET - 20 3 ...... η型不纯物擴散區域, 115,315......埋入通道區域。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ 訂 本紙張尺度適用中國國家櫺率(CNS ) A4規格U10X 297公釐) -38 -
Claims (1)
- 8i 7. V0 修正本 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 I 1 . —* 種 半 導 體 裝 置 具 有 埸 效電 晶體, 具 備 有 : 1 1 第 1導電型半導體基板 ,具有主表面; 1 | 第 2導電型之1 對 源 極 /吸極區域 隔開指定之距離形成 /—*、 請 1 I 在 上 述 半 導 體 基 板 之 主 表 面 先 閱 1 1 讀 1 1 閘 極 電 極 層 經 由 閘 極 絕 緣 膜形 成在上 述 半 導 體 基 板 之 背 \έ 1 | 之 1 ί 表 面 上 成 為 與 被 包 夾 在 該 1對之上述源極/ 吸 極 區 域 之 注 意 1 | 區 域 互 相 面 對 及 事 項 1 I 氮 導 入 區 域 形 成 在 被 包 夾 於該 1對上述源極/吸 極 區 域 再 填 寫 1 本 -»·— 之 區 域 而 且 在 前 述 半 導 體 基 板上 不形成 非 晶 :§ 之 程 度 下 頁 ^. 1 I 含 有 氮 並 且 具 有 氮 之 濃 度 尖 峰; I 1 上 述 氮 之 濃 度 尖 峰 延 伸 到 離 開上 述半導 體 基 板 主 表 面 1 1 50 0 AM 下 深 度 之 位 置 〇 1 訂 2 . 一 種 半 導 體 裝 置 具 有 場 效電 晶體, 具 備 有 1 第 1導電型之半専體基板 具有主表面 1 1 第 2導電型之1 對 源 極 /吸極區域 隔開指定之距雔形成 1 在 上 述 半 導 體 基 板 之 主 表 面 1 閘 極 電 極 層 經 由 閘 極 絕 緣 膜形 成在上 述 半 導 體 基 板 之 1 主 表 面 上 成 為 與 被 包 夾 在 該 1對上述源極/吸 極 區 域 之 區 1 I .域 互 相 面 對 及 1 1 氮 導 入 區 域 形 成 在 被 包 夾 於該 1對之上域源極/ 吸 極 區 1 1 域 之 區 域 而 且 在 前 述 半 m 體 基板 上不形 成 非 晶, ;之 程 度 1 I , 下 含 有 氮 並 且 具 有 該 氮 之 濃 度尖 峰; 1 1 上 述 之 氮 濃 度 尖 峰 位 於 上 述 半導 體基板 之 面 〇 1 l 3 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 1或第2項之 半導體 裝 置 上 述 之 半 1 1 導 體 基 板 具 有 被 導 入 硼 之 p型導電型,該1 對 上 述 源 極 /吸 1 1 極 區 域 具 有 η型専電型 η 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 Α8 Β8 C8 D8 々、申請專利範圍 4. 如申請專利範圍第3項之半導體裝置,其中更具備有η 型埋入通道區域,形成在被包夾於該1對上述源極/吸極區 域之上述半導體基板之主表面; 由上述η型之埋入通道區域和上述半導體基板内之導入 上述之硼之Ρ型區域所構成之P-η接合部位於上述氮導入區 域內。 5. 如申請專利範圍第1或2項之半専體裝置,其中上述之 半導體基板’具有η型之導電型,該1對上述源極/吸極區域 具有被専入硼之Ρ型導電型。 6. 如申請專利範圍第5項之半導體裝置,其中更具備有Ρ 型埋入通道區域,形成在被包夾於、該1對上述源極/吸極區 域之上述半導體基板之主表面,被導入有硼; 上述Ρ型埋入通道區域和上述半導體基板内之η型區域所 構成之P-η接合部,位於上述氮導入區域内。 7. —種半導體裝置之製造方法,該半導體裝置具有場效 電晶體,該製造方法具備之工程有: Μ隔開指定之距離在上述第1導電型之半導體基板主表 面形成第2導電型之1對源極/吸極區域之工程; 經由閘極絕緣膜在上述半導體基板主表面上形成閘極電 掻層之工程,成為與被包夾在該1對上述源棰/吸極區域之 區域互相面對;及 在被包夾於該1對之上述源極/吸極區域之區.城形成氮導 入區域之工程,成為在前述半導體基成不形成非晶居;之程 度下包含有氮,而且具有氮之濃度尖峰延伸到離開上述半 導體基板之主表面500$Μ下之深度之位置。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4現格(210X297公釐) {,参-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-0 -2 - A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 8. —棰半導體裝置之製造方法,該半導體裝置具有場效 電晶體,該製造方法所具備之工程有: 隔開指定距離在上述第1導電型之半導體基板主表面形 成第2導電型之1對源極/吸掻區域之工程; 經由閘極絕緣膜在上述半導體基板主表面上形成閘極電 .極層之工程,成為與被包夾在該1對上述源極/吸極區域之 區域互相面對;及 ' 在被包夾於該1對上述源極/吸極區域之區域形成氮導入 區域之工程,成為在前述半導體基梹不形成非晶層之程度 ,· 一 下包含有氮,而且氮之濃度尖峰位於上述半導體基板之主 表面。 、 9. 如申請專利範圍第7項之半導體裝置之製造成法,其中 ,形成前述氮導入區域之工程係在前述半導體基板表面具 有以IX 10 13 cn^ 2 Μ下之劑量注入氮之工程。 〜------------------- ' 1 0 .如申請專利範圍第8項之半導體愛fi製造成法,其中, 形成前述氮導入諠域之工程•係在前述半導體基板之主 表面具有Mix 10 13 cm — 2以下之劑量注入氮之工程。 ^^^.........—一·---- ---------^ 4-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) _ 3
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