[发明专利]具有双层间隙壁的晶体管及其形成方法

说明书

本发明公开一种具有双层间隙壁的晶体管及其形成方法。该具有双层间隙壁的晶体管，包含有一栅极、一第一双层间隙壁以及一第二内层间隙壁。栅极设置于一基底上，其中栅极包含一栅极介电层以及一栅极电极，以及栅极介电层自栅极电极突出并覆盖基底。第一双层间隙壁设置于栅极侧边的栅极介电层上，其中第一双层间隙壁包含一第一内层间隙壁以及一第一外层间隙壁。第二内层间隙壁设置于第一双层间隙壁侧边的栅极介电层上，其中第二内层间隙壁具有一L型剖面结构。

技术领域

本发明涉及一种具有间隙壁的晶体管及其形成方法，且特别是涉及一种具有双层间隙壁的晶体管及其形成方法。

背景技术

在集成电路的制造过程中，场效晶体管(field effect transistor)是一种极重要的电子元件。现有的晶体管制作工艺是在基底上形成栅极结构之后，再于栅极结构相对两侧的基底中形成轻掺杂漏极结构(lightly doped drain,LDD)。接着于栅极结构侧边形成间隙壁(spacer)，并以此栅极结构及间隙壁做为掩模，进行离子注入步骤，以于基底中形成源极/漏极区。而为了要将晶体管的栅极、源极、与漏极适当电连接于电路中，因此需要形成接触插塞来进行导通。接触插塞中更形成有阻障层围绕其中的低电阻率材料以防止低电阻率材料向外扩散至其他区域等。

随着半导体元件的尺寸越来越小，晶体管的制作工艺步骤也有许多的改进，以制造出体积小而高品质的晶体管。例如，可通过改良间隙壁的形状、尺寸以及在元件中的相对位置以提升半导体元件的效能。

发明内容

本发明提出一种具有双层间隙壁的晶体管及其形成方法，其形成多层双层间隙壁，并通过将双层间隙壁的内层间隙壁设置为具有L型剖面结构，以调整源/漏极至栅极的距离。

本发明提供一种具有双层间隙壁的晶体管，包含有一栅极、一第一双层间隙壁以及一第二内层间隙壁。栅极设置于一基底上，其中栅极包含一栅极介电层以及一栅极电极，以及栅极介电层自栅极电极突出并覆盖基底。第一双层间隙壁设置于栅极侧边的栅极介电层上，其中第一双层间隙壁包含一第一内层间隙壁以及一第一外层间隙壁。第二内层间隙壁设置于第一双层间隙壁侧边的栅极介电层上，其中第二内层间隙壁具有一L型剖面结构。

本发明提供一种具有双层间隙壁的晶体管，包含有一栅极介电层、一栅极电极、一间隙壁以及一第一双层间隙壁。栅极介电层设置于一基底上。栅极电极设置于栅极介电层上。间隙壁设置于栅极电极侧边的栅极介电层上。第一双层间隙壁设置于间隙壁侧边的栅极介电层上，其中第一双层间隙壁包含一第一内层间隙壁具有一L型剖面结构。

本发明提供一种形成具有双层间隙壁的晶体管的方法，包含有下述步骤。首先，形成一栅极介电层以及一栅极电极于一基底上。接着，形成一第一双层间隙壁于栅极电极侧边的栅极介电层上，其中第一双层间隙壁包含一第一内层间隙壁以及一第一外层间隙壁。接续，形成一第二双层间隙壁于第一双层间隙壁侧边的栅极介电层上，其中第二双层间隙壁包含一第二内层间隙壁以及一第二外层间隙壁，且第二内层间隙壁具有一L型剖面结构。之后，移除第二外层间隙壁。

基于上述，本发明提出一种具有双层间隙壁的晶体管及其形成方法，其形成多个双层间隙壁，以调整源/漏极至栅极的距离，俾能防止源/漏极至栅极之间所产生的高电场，而达到提升元件的所需电性需求的目的。并且，通过将双层间隙壁的内层间隙壁设置为具有L型剖面结构，可进一步避免例如源/漏极或金属硅化物等形成位置太靠近栅极。

附图说明

图1～图10为本发明一实施例的形成具有双层间隙壁的晶体管的方法的剖面示意图。

主要元件符号说明

10：隔离结构

110：基底

120、120a：栅极介电层

122a、122b：高介电常数介电层

124a、124b：牺牲电极层