專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用激光束對目標(biāo)進(jìn)行照射的激光照射設(shè)備來制作半導(dǎo)體裝置的方法。具體地，本發(fā)明涉及一種包括具有超淺結(jié)的薄膜晶體管(在下文稱為TFT)的半導(dǎo)體裝置。例如，本發(fā)明涉及大規(guī)模集成電路(LSI)、以液晶顯示面板為代表的光電裝置、具有發(fā)光元件的發(fā)光顯示裝置、具有CDD(電荷耦合裝置)的光接收裝置、諸如SRAM或DRAM的存儲裝置以及配備這些裝置中的任一個作為其部件的電子設(shè)備。
在本說明書中，半導(dǎo)體裝置表示能夠使用半導(dǎo)體特性進(jìn)行運作的通用裝置。光電裝置、半導(dǎo)體電路以及包括這些的電子設(shè)備都包括在半導(dǎo)體裝置中。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體元件的尺寸減小以及高度集成方面，已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的研究和開發(fā)。特別地，用于減小被稱為MOSFET(MOS場效應(yīng)晶體管)的絕緣柵電場效應(yīng)半導(dǎo)體元件的技術(shù)已經(jīng)顯著提高。MOS代表金屬氧化物半導(dǎo)體，這是金屬、氧化物和半導(dǎo)體三種材料(物質(zhì))結(jié)合的一種結(jié)構(gòu)。
此處，金屬不但包括純金屬，而且還包括具有足夠高導(dǎo)電性的半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體材料和金屬的合金等。氧化物不僅包括純氧化物，而且還包括具有足夠高電阻的絕緣材料，諸如氮化物。即使在這種情況下，通常還是使用術(shù)語MOS。在本說明書下文中，具有這種包括氮化物和其它絕緣材料結(jié)構(gòu)的電場效應(yīng)元件稱作MOSFET。
N溝道或P溝道MOSFET通常都包括溝道形成區(qū)、柵絕緣膜、柵電極、源區(qū)和漏區(qū)。由于MOSFET能容易地高度集成，因此MOSFET廣泛地用作具有集成電路的晶體管元件。
通過縮小其柵電極的寬度可以減小MOSFET的尺寸。隨著MOSFET尺寸的減小，使用其中溝道形成區(qū)一側(cè)上的漏區(qū)被輕摻雜的LDD(輕摻雜漏區(qū))結(jié)構(gòu)以防止短溝道效應(yīng)或熱電子產(chǎn)生，如圖2F所示。
通過使用LDD結(jié)構(gòu)，可以減少擴(kuò)散至溝道形成區(qū)一側(cè)上的漏區(qū)的雜質(zhì)數(shù)量，并且可以保證溝道長度。此外，由于分布在pn結(jié)部分(形成在溝道形成區(qū)和雜質(zhì)區(qū)(漏區(qū))之間的邊界處)的雜質(zhì)濃度的梯度可以減緩，因而在該區(qū)電場濃度也減緩，這使得元件操作穩(wěn)定。
具有LDD結(jié)構(gòu)的MOSFET通常如圖2A至2F所示形成。雖然此處示出了制作N型MOSFET的實例，但是還可以同樣地制作P型MOSFET。
首先，氧化物膜201和導(dǎo)電膜202形成在P型半導(dǎo)體襯底200的主平面上，如圖2A所示。通過對這些膜進(jìn)行刻蝕，分別形成柵絕緣膜203和柵電極204，如圖2B所示。然后，使用柵電極204作為掩模通過離子注入方法等將雜質(zhì)引入半導(dǎo)體襯底的主平面，從而以自對準(zhǔn)方式形成低濃度的雜質(zhì)區(qū)205(在下文中該雜質(zhì)區(qū)稱為擴(kuò)展區(qū))(圖2C)。在這種情況下，擴(kuò)展區(qū)205以n-標(biāo)記示出。
接著，如圖2D所示，在擴(kuò)展區(qū)205上形成絕緣膜206。然后，對絕緣膜206實施各向異性刻蝕，諸如偏置等離子體刻蝕，從而形成側(cè)壁間隔207(圖2B)。接著，通過使用側(cè)壁間隔207作為掩模以自對準(zhǔn)方式形成高濃度雜質(zhì)區(qū)(以n+標(biāo)記示出)。此后，通過加熱各個雜質(zhì)區(qū)激活所添加的雜質(zhì)，以便形成源區(qū)208和漏區(qū)209(圖2F)。
此外，在MOSFET中還需要減小尺寸。然而問題是漏電流降低。為了解決這個問題，有效的方法是使擴(kuò)展區(qū)電阻變低。為降低擴(kuò)展區(qū)的電阻，雜質(zhì)離子需要以高濃度注入半導(dǎo)體襯底主平面的超淺區(qū)，并且需要激活所注入的雜質(zhì)。
常規(guī)上，實施RTA(快速熱處理)方法作為用于激活雜質(zhì)的熱處理。然而，這種RTA具有下面的問題。
在RTA方法中，加熱時間有幾秒鐘長，而在此期間擴(kuò)展區(qū)內(nèi)的雜質(zhì)向深處擴(kuò)散。當(dāng)雜質(zhì)向深處擴(kuò)散時，結(jié)變得更深，導(dǎo)致柵電極與源區(qū)和漏區(qū)的重疊區(qū)域變大。因而，有效溝道長度變短，這導(dǎo)致了電場濃度和短溝道效應(yīng)。因此，需要一種新穎的熱處理方法，與通過RTA的熱處理相比能夠在更短時間內(nèi)執(zhí)行熱處理。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種熱處理方法，能夠在短時間內(nèi)局部給予高溫加熱，并提供一種通過該熱處理方法制作的半導(dǎo)體裝置。
特別地，使用N型或P型雜質(zhì)對于將成為擴(kuò)展區(qū)的部分進(jìn)行摻雜以打破單晶晶格，從而將該部分制成非晶。然后使用具有1fs至10ps脈沖寬度、370至640nm波長的激光束對包括已經(jīng)成為非晶的擴(kuò)展區(qū)的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行照射，從而激活擴(kuò)展區(qū)。
特別地，在將N型或P型雜質(zhì)引入將成為擴(kuò)展區(qū)的部分以后，通過注入具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素打破單晶晶格，諸如Ge或第零周期元素(Ar、Kr、Xe、Rn等)，從而將該部分制成非晶。然后，使用具有1fs至10ps脈沖寬度、370至640nm波長的激光束對包括已經(jīng)成為非晶的擴(kuò)展區(qū)的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行照射，從而激活擴(kuò)展區(qū)。
在上述結(jié)構(gòu)中，選擇具有370至640nm波長范圍的激光是因為該波長范圍在非晶半導(dǎo)體中比在單晶半導(dǎo)體中吸收更多。圖3示出了非晶硅膜和單晶硅膜中波長和吸收系數(shù)之間的關(guān)系圖。根據(jù)該圖，可以看出，在370至640nm的范圍內(nèi)非晶硅和多晶硅之間吸收系數(shù)的不同，尤其在400至540nm范圍。換句話講，當(dāng)發(fā)出具有這個波長范圍的激光束時，擴(kuò)展區(qū)容易吸收激光束，而單晶硅膜不容易吸收激光束。根據(jù)本發(fā)明，通過使用具有該波長范圍的激光束進(jìn)行熱處理，可以將激光束的能量選擇性地施加到擴(kuò)展區(qū)。
由于在本發(fā)明中使用了具有1fs至10ps脈沖寬度的超短脈沖激光，因此可以大大縮短對擴(kuò)展區(qū)加熱的時間。因此，與RTA方法相比可以大大地抑制雜質(zhì)擴(kuò)散。其結(jié)果是，可以得到減緩電場濃度和抑制短溝道效應(yīng)的優(yōu)點。
此外，在本發(fā)明中，使用了具有10MHz或更大重復(fù)率的激光進(jìn)行照射以縮短處理時間，從而以高產(chǎn)出制作半導(dǎo)體裝置。
在上述結(jié)構(gòu)中，可以以這樣的方式形成擴(kuò)展區(qū)通過注入上述具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素以打破單晶晶格使將成為擴(kuò)展區(qū)的部分制成非晶，然后引入賦予N型或P型導(dǎo)電性的原子。相反，可以在引入賦予N型或P型導(dǎo)電性的原子之后，注入具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素。另外，具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素與賦予N型或P型導(dǎo)電性的原子可以一起注入。此處，賦予N型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素例如是磷、砷或銻。同時，賦予P型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素例如是硼或鋁。
在上述結(jié)構(gòu)中，擴(kuò)展區(qū)可以有利地形成，這是由于可以通過以半導(dǎo)體襯底持續(xù)旋轉(zhuǎn)的方式將雜質(zhì)和具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素引入到半導(dǎo)體襯底中或者通過將具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素相對于半導(dǎo)體襯底傾斜地引入可以防止溝道現(xiàn)象和陰影遮蔽效應(yīng)(shadow effect)。溝道現(xiàn)象是所引入的雜質(zhì)通過晶體之間的間隔深深滲入襯底中的現(xiàn)象，陰影遮蔽效應(yīng)是由于其表面具有不平坦部分，因而可能形成沒有引入雜質(zhì)和具有大原子質(zhì)量數(shù)元素的區(qū)域的現(xiàn)象。
通過使用上述結(jié)構(gòu)，可以使擴(kuò)展區(qū)的深度在0.1nm至20nm。
在上述結(jié)構(gòu)中，半導(dǎo)體襯底代表如下(1)單晶硅襯底或化合物半導(dǎo)體襯底，以N型或P型單晶硅襯底、GaAs襯底、InP襯底、GaN襯底、SiC襯底、藍(lán)寶石襯底或ZnSe襯底為代表，(2)SOI(絕緣體上的硅)襯底，以通過膠合方法或SIMOX(注入氧隔離)方法制作的襯底為代表。此外，也可使用由諸如其上形成了單晶半導(dǎo)體膜的合成樹脂、石英或者玻璃的絕緣材料制成的襯底。
作為其中使用半導(dǎo)體襯底形成集成電路的半導(dǎo)體元件，典型地給出了CPU、存儲器、以及IC。
使用上述結(jié)構(gòu)，可以制作一種其中由于短溝道效應(yīng)引起的源區(qū)和漏區(qū)之間的泄漏電流降低的半導(dǎo)體裝置。
根據(jù)本發(fā)明，由于可以在短時間內(nèi)局部進(jìn)行高溫加熱，因此可以較淺地形成擴(kuò)展區(qū)。當(dāng)擴(kuò)展區(qū)可以較淺地形成時，就可以得到抑制短溝道效應(yīng)、減緩電場濃度等優(yōu)點。


附圖中圖1示出了本發(fā)明的實施例模式；圖2示出了常規(guī)實例；圖3示出了單晶硅和非晶硅之間波長與吸收系數(shù)的關(guān)系圖；圖4示出了本發(fā)明中使用的激光照射裝置的實例；圖5示出了本發(fā)明的實施例模式；圖6示出了本發(fā)明的實施例模式；圖7示出了本發(fā)明的實施例模式；圖8示出了本發(fā)明的實施例模式；圖9示出了本發(fā)明的實施例模式；圖10示出了本發(fā)明的實施例模式；圖11示出了本發(fā)明的實施例模式；
圖12示出了通過本發(fā)明制作的電子設(shè)備的實例；圖13示出了通過本發(fā)明制作的電子設(shè)備的實例；具體實施方式
在下文中，將參考附圖描述實施例模式和實施例。然而，由于本發(fā)明可以以多種不同的模式實施，因此本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，在并不背離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，這些模式和細(xì)節(jié)可以有各種改變。因此，本發(fā)明并不受到實施例模式和實施例描述的限制。
參考圖1A至1E對本發(fā)明的實例進(jìn)行描述。
首先，如圖1A所示，在單晶半導(dǎo)體襯底100上形成柵絕緣膜101、半導(dǎo)體膜102和膜103。
在本實施例模式中，通過對單晶半導(dǎo)體襯底100進(jìn)行熱氧化形成柵絕緣膜101。可以通過CVD方法代替熱氧化方法形成柵絕緣膜101。作為柵絕緣膜101的材料，可以使用氧氮化硅膜、氮化硅膜、這些膜的多層膜、諸如氧化鉭的高介電常數(shù)材料等。此外，柵絕緣膜101的形成方法并不限于一種。例如，柵絕緣膜101可以使用包括通過熱氧化得到的5nm厚氧化硅膜和通過CVD方法得到10至15nm厚氧氮化硅膜的多層膜形成。
接著，在整個表面形成半導(dǎo)體膜102和膜103。由于膜103需要在離子注入時用作掩模以保護(hù)柵電極，因此需要足夠的厚度。因此，膜103可以使用足夠厚的氮化硅膜、氮化硅膜和氧化硅膜的多層膜以及其中在薄氮化硅膜上堆疊了碳膜和諸如光致抗蝕劑等的有機(jī)材料膜的多層膜等形成。在該實施例模式中，使用氮化硅膜形成膜103。
接著，如圖1B所示，基于光刻技術(shù)和干法刻蝕技術(shù)，使氮化硅膜103成形為期望的形狀。另外，通過常壓CVD方法、低壓CVD方法、等離子體CVD方法、光CVD方法等均勻地形成氧化硅膜104。與此同時，當(dāng)?shù)枘?03包含有機(jī)材料時，如果在高溫下形成膜，則有機(jī)材料質(zhì)量會改變或者有機(jī)材料可能蒸發(fā)。因此，當(dāng)形成氮化硅膜103時，需要考慮所包含的材料。
此后，通過已知的各向異性刻蝕技術(shù)使用氧化硅形成側(cè)壁105，如圖1C所示。然后，在這種狀態(tài)下，通過離子注入方法等引入雜質(zhì)，從而形成源區(qū)106和漏區(qū)107。由于在實施例模式中制作N型FET，因此引入了諸如砷(As)、磷(P)或銻(Sb)的N型雜質(zhì)。在制作P型FET的情況下，引入諸如硼(B)的P型雜質(zhì)。
另外，選擇性地移除側(cè)壁105，并通過激光退火方法、RTA方法等激活引入源區(qū)106和漏區(qū)107的雜質(zhì)。與此同時，改善了由于雜質(zhì)引入所打破的源區(qū)106和漏區(qū)107的結(jié)晶度。
接著，如圖1D所示，通過使用等離子體摻雜方法、離子注入方法等非常淺地引入雜質(zhì)，形成擴(kuò)展區(qū)108。由于在該實施例模式中形成N型FET，因此引入了諸如砷(As)、磷(P)或銻(Sb)的N型雜質(zhì)。
在制作P型FET的情況下，引入作為P型雜質(zhì)的硼(B)。此處，注入到擴(kuò)展區(qū)108的雜質(zhì)濃度可以低于、等于或高于源區(qū)106和漏區(qū)107中的雜質(zhì)濃度。換句話講，可以根據(jù)半導(dǎo)體裝置中所需要的特性確定擴(kuò)展區(qū)108的雜質(zhì)濃度。
另外，在擴(kuò)展區(qū)108中注入具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素(諸如鍺或第零周期元素(Ar、Kr、Xe、Rn等))以打破單晶晶格。這時，降低注入速度以使擴(kuò)展區(qū)形成接近20nm深度的非晶。雜質(zhì)引入和具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素注入的順序并不受限制。任何一個都可以先行進(jìn)行，或者它們也可同時進(jìn)行。
在單晶半導(dǎo)體襯底100中，原子按順序排列。特別地，在硅的<100>平面或<111>平面中，產(chǎn)生了一種現(xiàn)象(溝道現(xiàn)象)，所引入的雜質(zhì)穿過晶體之間的間隔深深滲入襯底之中。因此，注入雜質(zhì)使得雜質(zhì)引入的方向與單晶半導(dǎo)體襯底100的晶向傾斜，這使減小原子之間的間隔成為可能。因而，引入的雜質(zhì)停留在晶體表面附近，防止了深深地滲入到襯底中。
另外，由于在將成為擴(kuò)展區(qū)108的部分周圍存在因氮化硅膜103等引起的不平坦部分，因此可能形成沒有引入雜質(zhì)和具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素的區(qū)域(稱為陰影遮蔽效應(yīng))。為防止陰影遮蔽效應(yīng)，可以在連續(xù)旋轉(zhuǎn)單晶半導(dǎo)體襯底100時注入雜質(zhì)，或者可以交替地進(jìn)行雜質(zhì)引入和襯底旋轉(zhuǎn)。因為可以同時防止溝道效應(yīng)和陰影遮蔽效應(yīng)，因此更加優(yōu)選的是在旋轉(zhuǎn)單晶半導(dǎo)體襯底100時引入雜質(zhì)和具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素。
在引入雜質(zhì)和具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素之后，實施根據(jù)本發(fā)明的激光退火以激活所引入的雜質(zhì)元素，同時保持超淺和高濃度形貌。隨后，通過刻蝕選擇性地移除氮化硅膜103(圖1E)。
在根據(jù)本發(fā)明的激光退火中，選擇1fs至10ps范圍的脈沖寬度，選擇370至640nm范圍的波長，這是因為，如圖3所示，該波長范圍內(nèi)在非晶半導(dǎo)體中比在單晶半導(dǎo)體中吸收更多。
激光振蕩器優(yōu)選包括穩(wěn)定諧振腔并具有TEM00(單橫向模式)的空間形貌。在TEM00模式情況下，由于激光束具有高斯強(qiáng)度分布并具有高聚光特性，因此可以容易地形成射束點。當(dāng)從激光振蕩器發(fā)射的激光束具有紅外線區(qū)內(nèi)的基波波長時，激光束可以通過非線性光學(xué)元件轉(zhuǎn)換為二次諧波(波長接近532nm)，并可以使用該二次諧波。在本實施例模式中，使用了具有10W能量的YVO4的激光器、TEM00模式的空間形貌、二次諧波(532nm)、160MHz的重復(fù)率以及10ps的脈沖寬度。通過使用光學(xué)系統(tǒng)，可以使形成在照射目標(biāo)上的射束點具有期望形狀。本發(fā)明并不限于本實施模式所示出的照射條件。
如上實施激光退火以激活所添加的雜質(zhì)元素，同時減小由于添加雜質(zhì)所形成的晶體缺陷。在本實施例模式中，通過選擇532nm的波長，激光束的能量僅在已成為非晶的擴(kuò)展區(qū)中被吸收，從而可以選擇性地加熱擴(kuò)展區(qū)。另外，由于脈沖寬度短至1fs至10ps，因此可以抑制雜質(zhì)的擴(kuò)散。此外，由于使用了具有10MHz或者更大重復(fù)率的激光，因此可以縮短處理時間。
因而，擴(kuò)展區(qū)108可以保持較淺，并且通過使用本發(fā)明制作的半導(dǎo)體裝置可以得到抑制短溝道效應(yīng)和減緩電場濃度等優(yōu)點。
此外，通過順序地實施適當(dāng)?shù)牟襟E，可以制作半導(dǎo)體裝置。根據(jù)本發(fā)明制作的半導(dǎo)體裝置可以具有有利的電學(xué)特性和顯著提高的操作特性。
該實施例模式可以同其它實施例結(jié)合。此外，該實施例模式還可以同樣地應(yīng)用于具有形成在諸如玻璃襯底、石英襯底或有機(jī)樹脂襯底的絕緣襯底上的半導(dǎo)體膜的薄膜晶體管。
實施例1將參考附圖描述使用在本發(fā)明中的激光照射設(shè)備的實例。
圖4所示的激光振蕩器401為具有飛秒時標(biāo)(1飛秒＝10-15秒)脈沖寬度的激光振蕩器。該激光器還稱為飛秒激光器。如果需要通過使用非線性光學(xué)元件，從激光振蕩器401發(fā)射的激光束被轉(zhuǎn)換為具有370至640nm波長的諧波，優(yōu)選400至540nm。
作為本發(fā)明中使用的激光器，可以給出這樣的激光器，其中使用Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er等對藍(lán)寶石晶體、YAG、陶瓷YAG、陶瓷Y2O3、KGW、KYW、Mg2SiO4、YLF、YVO4、GdVO4等進(jìn)行摻雜。然而，其它可以滿足上述脈沖寬度和波長條件的激光器也可以使用。此外，除上述條件之外優(yōu)選使用具有重復(fù)率大于10MHz的激光器，這是由于處理時間可以縮短。
首先，從激光振蕩器401發(fā)射的激光束從縫隙402穿過?？p隙402可以在照射表面的長軸方向上調(diào)節(jié)激光束的長度并阻擋激光束的低能量部分。在本發(fā)明中并沒有特別地限制縫隙402，縫隙402可以具有當(dāng)光束穿過縫隙時能夠阻擋激光光束低強(qiáng)度部分的任何結(jié)構(gòu)和形狀。
雖然在該實施例中使用了縫隙402，但是可以使用包括柱面透鏡、柱面透鏡陣列、蠅眼透鏡、光導(dǎo)管、衍射光學(xué)裝置等的光束均質(zhì)器代替縫隙402。通過使用這種光束均質(zhì)器以均質(zhì)化光束的能量強(qiáng)度，可以將能量均勻地作用到照射表面。此外，光束均質(zhì)器和縫隙都可以使用。
接著，通過反射鏡403改變穿過縫隙402的激光束的方向，使其偏向半導(dǎo)體襯底406。應(yīng)當(dāng)注意的是，可以使激光束偏向以垂直于半導(dǎo)體襯底。
隨后，其方向通過反射境403已經(jīng)被改變的激光束通過僅在一個方向上起作用的第一柱面透鏡404被聚集。另外，通過僅在一個與第一柱面透鏡404起作用的方向相交的方向起作用的第二柱面透鏡405使激光束聚集。然后，激光束被發(fā)送至半導(dǎo)體襯底406。使用第一柱面透鏡404和第二柱面透鏡405，可以在照射表面上得到線形、橢圓形或矩形光束的照射區(qū)。
使用柱形透鏡404和405的優(yōu)勢在于，可以在長軸和短軸方向上獨立地對光進(jìn)行聚集。如果原始光束的光束直徑、輸出功率以及光束形狀可以在不需任何改變的情況下使用，所使用的柱面透鏡的數(shù)目不必是兩個。此外，如果對激光束進(jìn)行聚集同時保持原始光束的長軸和短軸之間的長度比，則可以使用球面透鏡來代替柱面透鏡404和405。
然后，以適當(dāng)?shù)乃俣纫苿影雽?dǎo)體襯底406以實施激光照射。半導(dǎo)體襯底406通過抽氣裝置或者機(jī)械固定裝置被固定在襯底固定臺407上。此外，襯底固定臺407可以在與使用X臺408和Y臺409的半導(dǎo)體襯底的表面平行的平面上沿著X方向或者Y方向移動。X臺408和Y臺409能夠以100至1000mm/s的速度移動固定在襯底固定臺407上的半導(dǎo)體襯底。因此，以這種方式發(fā)出激光束以使其上設(shè)置了半導(dǎo)體襯底的臺以相對于激光束的固定照射區(qū)在X方向(或Y方向)移動。根據(jù)本發(fā)明人的經(jīng)驗，最優(yōu)掃描速度接近400mm/s。
此外，可以通過下面任何一種方式移動激光束(1)照射系統(tǒng)移動方法，其中移動激光束的照射位置，同時固定作為處理目標(biāo)的襯底；(2)處理目標(biāo)移動方法，其中激光束的照射位置固定而移動襯底；(3)上面兩種方法結(jié)合使用的方法。例如，可以使用電流計反射鏡或者多角鏡(polygon mirror)以發(fā)出激光束而不移動X臺408和Y臺409。
此外，可以通過下面公式(1)得到激光脈沖寬度對應(yīng)的熱擴(kuò)散距離。
LD≈(DFτL)12---(1)]]>在公式(1)中，τL為時間，表示了激光的脈沖寬度，DF為從下面的公式(2)中得到的材料的熱擴(kuò)散系數(shù)，其中KT為熱導(dǎo)性，ρ為密度，CP為比熱容。
DF＝KT/ρCP(2)晶體硅的熱導(dǎo)性KT為148W/m·K，其密度ρ為2330kg/m3，其比熱容CP為700J/kg·K。根據(jù)這些值，可以計算出熱擴(kuò)散系數(shù)DF為9.074×10-5m2/s。
通過將這些值代入公式(1)，可以得到硅的熱擴(kuò)散距離。例如，當(dāng)激光具有1ps的脈沖寬度時，計算得到晶體硅的熱擴(kuò)散距離LD為9.525nm。采用這樣的方式，在使用具有飛秒(10-15秒)至皮秒時標(biāo)的脈沖寬度的激光束的情況下，晶體硅的熱擴(kuò)散距離非常小，僅僅被激光束照射的部分成為高溫和高密度能態(tài)，從而很難出現(xiàn)由于熱擴(kuò)散的熱效應(yīng)而形成的層。換句話講，當(dāng)使用具有飛秒(10-15秒)至皮秒時標(biāo)的脈沖寬度的激光束激活添加在半導(dǎo)體中的雜質(zhì)時，可以形成其中結(jié)深度很淺的超淺結(jié)。
在本發(fā)明中，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)置諸如激光脈沖寬度的照射條件可以自由地調(diào)節(jié)結(jié)深度。
實施例2將描述與實施例模式不同的FET制作過程。
首先，與圖1A相同，在單晶半導(dǎo)體襯底500上形成柵絕緣膜501、導(dǎo)電膜502和膜503。
單晶半導(dǎo)體襯底500可以是，例如通過膠合方法或SIMOX(注入氧隔離)方法制作的SOI(絕緣體上的硅)襯底或硅片。當(dāng)通過使用SOI襯底制作半導(dǎo)體元件時，相鄰元件可以完全隔開，從而防止了泄漏電流流動。
在該實施例中，使用通過對單晶硅半導(dǎo)體襯底500進(jìn)行熱氧化形成的氧化膜作為柵絕緣膜501。不僅可以使用本實施例中所使用的熱氧化方法形成柵絕緣膜501，還可以使用等離子體CVD或濺射的方法。
柵絕緣膜501的形成方法并不限于一種。例如，柵絕緣膜501可以使用包括通過熱氧化得到的5nm厚的氧化硅膜和通過CVD方法得到的10至15nm厚的氧氮化硅膜的多層膜形成。在使用氧氮化硅膜和氮氧化硅膜的多層膜作為柵絕緣膜501的情況下，可以通過使用CVD方法交換氣體連續(xù)形成該多層膜。
柵絕緣膜501的材料可以是(1)氧化硅膜、氮氧化硅膜(SiNxOy(x和y為1或更大的整數(shù)，滿足x＞y))、氧氮化硅膜(SiNxOy(x和y為1或更大的整數(shù)，滿足x＜y))，氮化硅膜或這些膜的多層膜；或(2)諸如氧化鉭、氧化鉿(HfO2)、氮氧硅鉿(HfSiON)、氧化鋯(ZrO2)、或者氧化鋁(Al2O3)的高介電常數(shù)材料(也稱為高k材料)，諸如氧化鑭(La2O2)的稀土氧化物等。
通過已知方法(諸如濺射方法、LPCVD方法或等離子體CVD方法)，使用非晶半導(dǎo)體膜或金屬膜在柵絕緣膜501上形成導(dǎo)電膜502。更具體地，可以使用半導(dǎo)體材料形成導(dǎo)電膜502，諸如硅或硅鍺、從金(Au)、銀(Ag)、銅(Au)、鉑(Pt)、鋁(Al)、鉬(Mo)、鎢(W)、鈦(Ti)和鉭(Ta)中選擇的元素、或包含上述元素作為其主要成分的組合物材料或化合物材料。另外，可以使用這些材料的多層膜。例如，可以使用鎢(W)和氮化鉭(TaN)的多層膜或者鋁(Al)和鉬(Mo)的多層膜。在該實施例中，使用硅作為導(dǎo)電膜502的材料。
在使用高介電常數(shù)材料(高k材料)用于柵絕緣膜501的情況下，期望使用金屬元素或者包括有金屬元素作為其主要成分的材料用于導(dǎo)電膜502。通過使用這種結(jié)合，可以減少柵電極的耗盡，可以流過大量電流從而實現(xiàn)了半導(dǎo)體元件的低功耗。
在該實施例中，使用氮化硅膜形成膜503。由于在離子注入時，膜503需要用作掩模，因此需要足夠的厚度。因而，可以使用足夠厚的氮化硅膜、包括氮化硅膜和氧化硅膜的多層膜以及通過將碳膜、諸如光致抗蝕劑等的有機(jī)材料膜堆疊在薄氮化硅膜上形成的多層膜等形成膜503。
接著，如圖5B所示，使用光刻技術(shù)和干法刻蝕技術(shù)通過將這些膜的多層膜成形為期望的形狀來形成柵電極504。為了使柵電極504電阻較低，可以事先使用磷(P)以接近1021原子/cm3的濃度對柵電極504進(jìn)行摻雜，或者在形成導(dǎo)電膜502之后使N型雜質(zhì)以高濃度擴(kuò)散。
另外，如圖5C所示，使用常壓CVD方法、低壓CVD方法、等離子體CVD方法、光CVD方法等均勻地形成氧化硅膜505。
此后，使用氧化硅利用已知各向異性刻蝕技術(shù)形成側(cè)壁506，如圖5D所示。在這樣的狀態(tài)下通過離子注入方法等注入雜質(zhì)形成源區(qū)507和漏區(qū)508。另外，實施第一激活處理以激活所注入的雜質(zhì)離子并恢復(fù)因離子注入而產(chǎn)生的硅襯底的晶體缺陷。可以通過諸如RTA法或者激光退火方法的已知方法實施第一激活處理。
接著，如圖5E所示，通過等離子體摻雜方法等非常淺地引入雜質(zhì)形成擴(kuò)展區(qū)509。由于在本實施例中形成N型FET，因此引入諸如砷(As)、磷(P)或銻(Sb)的N型雜質(zhì)。在制作P型FET的情況下，引入P型雜質(zhì)硼(B)。此處，注入擴(kuò)展區(qū)509的雜質(zhì)濃度可以低于、等于或高于源區(qū)507和漏區(qū)508中的雜質(zhì)濃度。換句話講，可以根據(jù)半導(dǎo)體裝置中所需要的特性確定擴(kuò)展區(qū)509的雜質(zhì)濃度。
這時，注入具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素，諸如鍺(Ge)或第零周期元素(Ar、Kr、Xe、Rn等)，以打破單晶晶格。在注入時，降低注入速度以使擴(kuò)展區(qū)509形成深度接近20nm的非晶。雜質(zhì)引入和具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素注入的順序并不受限制。任一個都可以先行進(jìn)行，或者它們可同時進(jìn)行。在任何一種情況下，需要將雜質(zhì)和具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素注入到相同區(qū)域。
在單晶半導(dǎo)體襯底500中，原子按順序排列。特別地，在硅的<100>平面或<111>平面中，產(chǎn)生了一種現(xiàn)象(溝道現(xiàn)象)，其中所引入的雜質(zhì)穿過晶體之間的間隔深深滲入襯底之中。因而，以雜質(zhì)引入方向與單晶半導(dǎo)體襯底500傾斜的方向注入雜質(zhì)，這有可能減小原子之間的間隔。因此，引入的雜質(zhì)停留在晶體表面附近。
由于在柵電極504周圍存在不平坦部分，因此可能形成沒有引入雜質(zhì)和具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素的區(qū)域(稱為陰影遮蔽效應(yīng))。為防止陰影遮蔽效應(yīng)，可以在連續(xù)旋轉(zhuǎn)單晶半導(dǎo)體襯底500時引入雜質(zhì)或可以交替實施雜質(zhì)引入和襯底旋轉(zhuǎn)。由于可以同時防止溝道效應(yīng)和陰影遮蔽效應(yīng)，因此更加優(yōu)選的是，以使雜質(zhì)和具有大原子質(zhì)量數(shù)元素的注入方向相對于單晶半導(dǎo)體襯底500傾斜并且使單晶半導(dǎo)體襯底500旋轉(zhuǎn)這樣一種方式注入雜質(zhì)和具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素。
此后，根據(jù)本發(fā)明實施激光退火以激活所引入的雜質(zhì)元素，同時保持超淺和高濃度形貌。
在該實施例模式中，使用了具有10W能量、TEM00模式的空間形貌、二次諧波(532nm)、160MHz的重復(fù)率以及10ps的脈沖寬度的YVO4激光器。照射條件并不限于此，可以使用具有1fs至10ps脈沖寬度以及波長為370至640nm(優(yōu)選400至540nm)的激光器，這是因為在370至640nm的波長范圍內(nèi)非晶半導(dǎo)體的吸收系數(shù)高于單晶半導(dǎo)體的吸收系數(shù)，如圖3所示。特別地，可以看出在400至540nm的波長范圍內(nèi)，非晶半導(dǎo)體和單晶半導(dǎo)體之間吸收系數(shù)有很大差別。因此，使用該波長范圍內(nèi)的激光器，可以容易地在非晶半導(dǎo)體中選擇吸收激光。
例如，本發(fā)明可以使用的激光器是這樣的激光器，其中使用Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er等對藍(lán)寶石晶體、YAG、陶瓷YAG、陶瓷Y2O3、KGW、KYW、Mg2SiO4、YLF、YVO4、GdVO4等進(jìn)行摻雜。
從激光振蕩器發(fā)出的激光束通過使用非線性光學(xué)元件被轉(zhuǎn)換為諸如二次諧波、三次諧波或更高次諧波的諧波，從而使激光束具有為370至640nm的波長，優(yōu)選400至540nm。例如，如果從激光振蕩器發(fā)出的激光束具有接近1μm波長的基波(在紅外區(qū)中)，那么激光束可以通過非線性光學(xué)元件被轉(zhuǎn)換為二次諧波(接近532nm)。
期望激光振蕩器包括穩(wěn)定諧振腔并具有TEM00(單橫向模式)的空間形貌。在TEM00模式情況下，由于激光束具有高斯強(qiáng)度分布并具有高聚光特性，因此可以容易形成射束點。
由于以TEM00模式的空間形貌振蕩的激光束具有高斯強(qiáng)度分布，因而激光束的端部比其中心部分強(qiáng)度低。因此優(yōu)選使用縫隙阻擋低強(qiáng)度部分。通過使用縫隙，可以阻擋激光束的低強(qiáng)度部分，并且可以調(diào)節(jié)照射表面上長軸方向的激光束的長度。在本發(fā)明中，縫隙存在與否以及縫隙的材料并不受特殊限制。在使用縫隙的情況下，縫隙可以具有當(dāng)穿過該縫隙時能夠阻擋激光束低強(qiáng)度部分的任何結(jié)構(gòu)和形狀。
可以使用包括柱面透鏡、柱面透鏡陣列、蠅眼透鏡、光導(dǎo)管、衍射光學(xué)元件(光學(xué)裝置)等的光束均質(zhì)器對光束進(jìn)行均質(zhì)化。此外，可以結(jié)合使用光束均質(zhì)器和縫隙。
通過使用光學(xué)系統(tǒng)，可以將形成在照射目標(biāo)上的射束點變成期望的形狀。優(yōu)選使光束成形為具有高縱橫比的線形、矩形或橢圓形光束，這是由于能夠以高通過量發(fā)出該光束。
以這種方式實施激光退火以激活所添加雜質(zhì)元素，與此同時減小因添加雜質(zhì)而形成的晶體缺陷。在本實施例中，通過選擇532nm的波長，可以僅在變?yōu)榉蔷У臄U(kuò)展區(qū)509中吸收激光束的能量，從而使得可以選擇性地加熱擴(kuò)展區(qū)509。由于脈沖寬度短至1fs至10ps，因此可以抑制雜質(zhì)的擴(kuò)散。另外，由于重復(fù)率大于10MHz，因此可以縮短處理時間。
因此，可以使擴(kuò)展區(qū)509保持較淺，并且根據(jù)本發(fā)明制作的半導(dǎo)體裝置可以得到抑制短溝道效應(yīng)和減緩電場濃度等優(yōu)點。
此后，如圖5F所示，通過刻蝕選擇性地移除氮化硅膜503。另外，實施適當(dāng)?shù)牟襟E可以制作半導(dǎo)體裝置。通過本發(fā)明制作的半導(dǎo)體裝置具有有利的電學(xué)特性以及大大提高的操作特性。
該實施例可以與其它實施例結(jié)合。此外，當(dāng)使用諸如其上形成了半導(dǎo)體膜的有機(jī)樹脂、玻璃襯底、或石英襯底的絕緣襯底制作薄膜晶體管時，該實施例模式同樣也可以應(yīng)用。
實施例3將參考圖6A至8C描述用于制作半導(dǎo)體元件的方法。具體地，實施例3將示出使用單晶硅襯底制作CMOS型IC的實例。
首先，準(zhǔn)備單晶硅制成的襯底600，通過已知的LOCOS方法或淺溝槽隔離(STI)方法形成第一元件形成區(qū)602和第二元件形成區(qū)603。
具體地，將氮化硅膜601沉積在單晶硅襯底600上，然后移除氮化硅膜601同時保留其中將成為激活區(qū)的部分(圖6A)。
然后，氮化硅膜602被用作掩模以通過熱氧化方法形成用于隔離的厚氧化硅膜(場氧化膜)604。接著，通過熱磷酸移除氮化硅膜形成被場氧化膜604隔開的第一元件區(qū)602和第二元件區(qū)603(圖6B)。
此處使用的單晶半導(dǎo)體襯底600可以是，例如通過膠合方法或SIMOX(注入氧隔離)方法制作的SOI(絕緣體上的硅)襯底或硅片。當(dāng)使用SOI襯底制作半導(dǎo)體元件時，相鄰元件可以完全隔開，從而防止了泄漏電流的流動。
接著，使用抗蝕劑605覆蓋第一元件形成區(qū)602，然后將磷離子注入將形成P溝道MOS晶體管的第二元件形成區(qū)603，從而形成N型阱607。同樣，在將形成N溝道MOS晶體管的第一元件形成區(qū)602中形成P型阱606(圖6C)接著，剝離抗蝕劑605以暴露第一元件形成區(qū)602和第二元件形成區(qū)603的表面(圖6D)。此后，通過熱氧化方法在這些表面上使用氧化硅形成薄柵絕緣膜608(圖6E)。
可以通過等離子體CVD方法，濺射方法等形成柵絕緣膜608。例如，可以使用其中堆疊了通過熱氧化方法所得到的5nm厚的氧化硅膜和通過CVD方法所得到的10至15nm厚的氧氮化硅膜的多層膜形成柵絕緣膜608。這些膜可以通過交換氣體連續(xù)形成。
除上述材料外，柵絕緣膜608可以使用以下材料形成(1)氧化硅膜、氮氧化硅膜(SiNxOy(x和y是1或更大的整數(shù)，滿足x＞y))、氧氮化硅膜(SiNxOy(x和y是1或更大的整數(shù)，滿足x＜y))，氮化硅膜或這些膜的多層膜；或(2)諸如氧化鉭、氧化鉿(HfO2)、氮氧硅鉿(HfSiON)、氧化鋯(ZrO2)或氧化鋁(Al2O3)的高介電常數(shù)材料(也成為高k材料)，或者諸如氧化鑭(La2O2)的稀土氧化物等。
接著，在整個表面上形成多晶硅層和硅化物層的多層膜，并通過光刻技術(shù)和干法刻蝕技術(shù)使其形成為期望的形狀。使用該工藝，在柵絕緣膜608上形成具有多酸結(jié)構(gòu)的柵電極609和610(圖6F)。為了使多晶硅層609a和610a電阻較低，可以預(yù)先以接近1×1021原子/cm3的濃度添加磷(P)，或者在形成多晶硅層時添加諸如磷的N型雜質(zhì)?？梢酝ㄟ^已知方法使用硅化鉬(MoSix)、硅化鎢(WSix)、硅化鉭(TaSix)、硅化鈦(TiSix)等形成硅化物層609b和610b。
在使用上述高介電常數(shù)材料(高k材料)形成柵絕緣膜608的情況下，優(yōu)選使用金屬或包括有金屬作為其主要成分的材料形成柵電極609和610。具體地，可以使用從金(Au)、銀(Ag)、銅(Au)、鉑(Pt)、鋁(Al)、鉬(Mo)、鎢(W)、鈦(Ti)和鉭(Ta)中選擇的金屬或包含這些元素的任一種作為其主要成分的化合物材料的合金材料。另外，還可以使用這些材料的多層。此外，可以使用這些材料的多層材料。給出包括鎢(W)和氮化鉭(TaN)的多層膜或者包括鋁(Al)和鉬(Mo)的多層膜作為一個實例。通過使用這些材料形成柵絕緣膜608和柵電極609和610，可以減少柵電極的耗盡并且流過大量電流，這使得半導(dǎo)體元件功耗較低。
接著，如圖7A所示，在柵電極609和610的側(cè)壁形成側(cè)壁611和612。例如，可以通過CVD方法在整個襯底表面形成包含氧化硅的絕緣膜，并且可以通過各向異性刻蝕對該絕緣膜進(jìn)行刻蝕以形成側(cè)壁。
隨后，將離子注入硅襯底中以形成源區(qū)和漏區(qū)(圖7B)。由于將形成CMOS電路，使用抗蝕劑613覆蓋將形成P溝道FET的第二元件形成區(qū)603，并將諸如砷(As)、磷(P)或銻(Sb)的N型雜質(zhì)注入第一元件形成區(qū)602。通過這種操作，形成源區(qū)614和漏區(qū)615。同樣使用抗蝕劑覆蓋將形成N溝道FET的第一元件形成區(qū)602，并將P型雜質(zhì)硼(B)注入到第二元件形成區(qū)603以形成源區(qū)616和漏區(qū)617(圖7C)。
此外，為激活所注入的雜質(zhì)離子并恢復(fù)因離子注入而產(chǎn)生的硅襯底晶體缺陷，可以實施第一激活處理。應(yīng)當(dāng)注意的是，第一激活處理可以通過諸如RTA法或者激光退火方法的已知方法實施。
接著，通過刻蝕處理等選擇性的移除側(cè)壁611和612。然后，使用抗蝕劑618覆蓋將形成N型FET的部分，并注入賦予P型導(dǎo)電性的離子(圖7D)。在離子注入中可以使用硼離子。通過這個過程形成擴(kuò)展區(qū)619。同樣，使用抗蝕劑覆蓋將形成P型FET的部分，并注入賦予N型導(dǎo)電性的離子以形成擴(kuò)展區(qū)620。在離子注入中可以使用磷離子、砷離子或銻離子。此處，擴(kuò)展區(qū)是指形成在溝道區(qū)與源區(qū)或漏區(qū)之間的區(qū)域。擴(kuò)展區(qū)619和620形成的比源區(qū)614和616以及漏區(qū)615和617淺。擴(kuò)展區(qū)619和620的雜質(zhì)濃度可以低于、等于或高于源區(qū)和漏區(qū)的雜質(zhì)濃度。這就是說，可以根據(jù)半導(dǎo)體裝置中所需要的特性確定擴(kuò)展區(qū)的雜質(zhì)濃度。
此處，在注入雜質(zhì)元素的同時注入具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素，諸如鍺或第零周期元素(Ar、Kr、Xe、Rn等)，以打破單晶晶格。這時，降低注入速度使擴(kuò)展區(qū)形成深度接近20nm的非晶。雜質(zhì)引入和具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素注入的順序并不受限制。任一個都可以先行進(jìn)行，或者它們也可同時進(jìn)行。
在硅襯底600中，原子按順序排列。特別地，在硅的<100>平面或<111>平面中，產(chǎn)生了一種現(xiàn)象(溝道現(xiàn)象)，其中所引入的雜質(zhì)穿過晶體之間的間隔深深滲入襯底之中。因此，以使雜質(zhì)引入的方向與硅襯底600傾斜的方式注入雜質(zhì)，這使得有可能減小原子之間的間隔。因而，所引入的雜質(zhì)很可能停留在晶體表面附近。
另外，由于在柵電極609和610周圍存在不平坦部分，因此很可能形成沒有引入雜質(zhì)和具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素的區(qū)域(稱為陰影遮蔽效應(yīng))。為防止陰影遮蔽效應(yīng)，可以在連續(xù)旋轉(zhuǎn)硅襯底600時注入雜質(zhì)或交替實施雜質(zhì)引入和襯底旋轉(zhuǎn)。由于可以同時防止溝道效應(yīng)和陰影遮蔽效應(yīng)，因此更加優(yōu)選的是，以使雜質(zhì)和具有大原子質(zhì)量數(shù)元素的注入方向相對于硅襯底600傾斜并且使硅襯底600旋轉(zhuǎn)這樣一種方式引入雜質(zhì)和具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素。
接著，實施第二激活處理以激活所注入的雜質(zhì)離子，并恢復(fù)因離子注入而產(chǎn)生的硅襯底的晶體缺陷(圖7E)。在第二激活處理中，使用具有1fs至10ps脈沖寬度和370至640nm波長(優(yōu)選400至540nm)的激光束，對包含擴(kuò)展區(qū)(已經(jīng)成為非晶)的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行照射來激活擴(kuò)展區(qū)。
這是因為在370至640nm的波長范圍內(nèi)，非晶半導(dǎo)體的吸收系數(shù)比單晶半導(dǎo)體的吸收系數(shù)高的多，尤其是在400至540nm的波長范圍內(nèi)。因此在該波長范圍內(nèi)的激光束可以在非晶半導(dǎo)體中被幾乎選擇性地吸收。因此，在由源區(qū)和漏區(qū)非常淺地形成的非晶硅膜中吸收激光束，也就是，包括擴(kuò)展區(qū)619和620的超淺區(qū)。
由于在本實施例中使用的激光具有1fs至10ps的超短脈沖寬度，因此可以大大縮短對擴(kuò)展區(qū)加熱的時間。因此，與RTA方法相比，可以大大抑制雜質(zhì)擴(kuò)散。使用這種結(jié)構(gòu)，可以形成超淺擴(kuò)展區(qū)，這使得減緩電場濃度和抑制短溝道效應(yīng)成為可能。
另外，通過使用具有10MHz或更大重復(fù)率的激光進(jìn)行照射，可以縮短處理時間。
接著，在激活之后形成夾層絕緣膜、配線等。如圖8A所示，通過等離子體CVD方法或者低壓CVD方法，使用氧化硅膜或氧氮化硅膜等形成厚度100至2000nm的第一夾層絕緣膜621。然后，使用磷硅酸鹽玻璃(PSG)、硼硅酸鹽玻璃(BSG)、磷硼硅酸鹽玻璃(PBSG)在第一夾層絕緣膜621上形成第二夾層絕緣膜622。第二夾層絕緣膜622通過旋轉(zhuǎn)涂覆方法或常壓CVD方法形成以增加平整度。
隨后，如圖8B所示，在第一夾層絕緣膜621和第二夾層絕緣膜622中形成延伸至源區(qū)和漏區(qū)的接觸孔(開口)，然后形成源電極623和624以及漏電極625和626?？梢允褂猛ǔＳ米鞯碗娮璨牧系匿X(Al)或者鋁和鈦(Ti)的多層膜等形成源電極623和624以及漏電極625和626。
盡管此處沒有示出，在形成用于源電極623和624以及漏電極625和626的接觸孔的同時，還要在第一夾層絕緣膜621和第二夾層絕緣膜622中形成延伸至柵電極609和610的其它接觸孔，從而在第一夾層絕緣膜621上提供電連接至配線的電極。
最后，如圖8C所示，形成鈍化膜627和第三夾層絕緣膜628。在圖8C中，N溝道FET 629位于左側(cè)，P溝道FET 630位于右側(cè)。
通過等離子體CVD方法，使用氮化硅膜、氧化硅膜或氮氧化硅膜形成鈍化膜627。此外，使用1至2μm厚的有機(jī)樹脂材料形成第三夾層絕緣膜628。此處使用的有機(jī)樹脂材料為聚酰亞胺、聚酰胺、丙烯酸、苯環(huán)丁烯(BCB)等。使用有機(jī)樹脂膜的優(yōu)勢在于可以容易地形成膜，并且由于特定的介電常數(shù)低，因此寄生電容降低，還可以容易使膜平整。還可使用除上述膜以外的其它有機(jī)樹脂膜。
根據(jù)本發(fā)明，通過非常淺地形成擴(kuò)展區(qū)，抑制了短溝道效應(yīng)并且減緩了電場濃度。因此，可以制作高速工作并具有有利性能的小型半導(dǎo)體裝置。
實施例3可以同實施例模式和其它實施例自由結(jié)合。
通過使用根據(jù)本發(fā)明制作的MOSFET可以完成各種半導(dǎo)體裝置。實施例4示出了使用本發(fā)明MOSFET的CPU的實例。
如圖9所示的CPU，在襯底900上主要包括運算電路(ALU算術(shù)邏輯單元)901、運算電路控制部分(ALU控制器)902、指令解碼部分(指令解碼器)903、中斷控制部分(中斷控制器)904、定時控制部分(定時控制器)905、寄存器906、寄存器控制部分(寄存器控制器)907、總線接口(總線I/F)908、可重寫ROM 909、ROM接口(ROMI/F)920。ROM 909、ROM接口(ROM I/F)920也可提供給其它芯片。
圖9所示的CPU僅僅是一個結(jié)構(gòu)被簡化的實例。實際的CPU根據(jù)計劃的目的具有各種結(jié)構(gòu)。
將通過總線I/F 908輸入至CPU的指令輸入至指令解碼器903。從而在指令被解碼之后，將指令輸入ALU控制器902、中斷控制器904、寄存器控制器907以及定時控制器905。
根據(jù)被解碼的指令，ALU控制器902、中斷控制器904、寄存器控制器907以及定時控制器905實施各種控制。具體地，ALU控制器902產(chǎn)生用于控制ALU 901操作的信號。中斷控制器904在CPU執(zhí)行程序過程中，根據(jù)優(yōu)先級或掩碼條件處理來自外部輸入/輸出設(shè)備或來自外圍電路的中斷請求。寄存器控制器907產(chǎn)生寄存器906的地址，并根據(jù)CPU條件對寄存器906進(jìn)行讀取或?qū)懭搿?br> 定時控制器905產(chǎn)生用于控制定時的信號以操作ALU 901、ALU控制器902、指令解碼器903、中斷控制器904、寄存器控制器907。例如，定時控制器905配備有用于根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)時鐘信號CLK1(921)產(chǎn)生內(nèi)部時鐘信號CLK2(922)的內(nèi)部時鐘發(fā)生器，并提供時鐘信號CLK2給上述電路。
當(dāng)通過本發(fā)明制作用于構(gòu)成CPU的MOSFET時，擴(kuò)展區(qū)可以較淺地形成。因此，可以抑制短溝道效應(yīng)，減緩電場濃度，從而得到穩(wěn)定的CPU。此外，可以促使CPU尺寸進(jìn)一步減小。
實施例4可以同實施例模式和其它實施例自由結(jié)合。
通過安裝根據(jù)本發(fā)明制作的集成MOSFET作為CPU，可以完成各種電子設(shè)備。
這種電子設(shè)備包括諸如數(shù)碼攝像機(jī)或數(shù)碼相機(jī)的照相機(jī)、反射投影機(jī)、電視(顯示器)、護(hù)目鏡型顯示器(頭部安裝顯示器)、導(dǎo)航系統(tǒng)、聲音再現(xiàn)裝置(音頻)、移動終端(移動計算機(jī)、移動電話、移動游戲機(jī)、電子書等)、游戲機(jī)、配備有記錄媒體的圖像再現(xiàn)裝置(具體地，具有CPU和顯示器的裝置，重現(xiàn)存儲在諸如多功能光盤(DVD)或硬盤驅(qū)動(HDD)的記錄媒體中的信息，并顯示圖像)等。
下面描述作為本發(fā)明的一種電子設(shè)備的移動電話。
圖10示出其中組合了顯示面板1001和印刷布線襯底1002的模塊。顯示面板1001配備有像素部分1003(其中在每個像素中提供有發(fā)光元件)、第一掃描線驅(qū)動器電路1004、第二掃描線驅(qū)動器電路1005以及用于提供視頻信號給所選像素的信號線驅(qū)動器電路1006。用于顯示面板的元件并不限于發(fā)光元件，還可使用液晶元件。
印刷襯底1002配備有控制器1007、中央處理單元(CPU)1008、存儲器1009、電源電路1010、音頻處理電路1011以及發(fā)射/接收電路1012等。印刷襯底1002和顯示面板1001通過柔性布線襯底(FPC)1013連接。在印刷布線襯底1013中，可以提供電容器元件、緩沖器電路等以防止電源電壓和信號中的噪聲以及信號的緩慢升高?？刂破?007、音頻處理電路1011、存儲器1009、CPU1008、電源電路1010等可以通過COG(玻璃上芯片)方法安裝在顯示面板1001上。通過COG方法可以減小印刷襯底1002的比例(scale)。
各種控制信號通過提供在印刷襯底1002上的接口(I/F)部分1014輸入/輸出。為了發(fā)射和接收印刷襯底1002和天線之間的信號，為印刷襯底1002提供天線端口1015。
圖11為圖10所示模塊的方框圖。該模塊包括VRAM 1016、DRAM1017、閃存1018等作為存儲器1009。將在面板中顯示的圖像數(shù)據(jù)存儲在VRAM 1016中，圖像數(shù)據(jù)或音頻數(shù)據(jù)存儲在DRAM 1017中，各種程序存儲在閃存1018中。
電源電路1010提供電源，用于操作顯示面板1001、控制器1007、CPU 1008、音頻處理電路1011、存儲器1009以及發(fā)送/接收電路1012。根據(jù)面板的規(guī)格，電源電路1010可以提供電流源。
在CPU1008中具有控制信號產(chǎn)生電路1020、解碼器1021、寄存器1022、運算電路1023、RAM1024以及用于CPU1008的接口1019等。通過接口1019輸入至CPU1008的各種信號一旦保持在寄存器1022中，然后就輸入至運算電路1023以及解碼器1021等。運算電路1023基于輸入信號進(jìn)行運算，并指定一個地方，使各種指令傳送至此。與此同時，對輸入至解碼器1021的信號進(jìn)行解碼并輸入至控制信號產(chǎn)生電路1020?？刂菩盘柈a(chǎn)生電路1020基于所輸入的信號產(chǎn)生包括各種指令的信號，并將這些信號發(fā)送至運算電路1023指定的地方，具體的是，存儲器1009、發(fā)射/接收電路1012、音頻處理單元1011、控制器1007等。
存儲器1009、發(fā)射/接收電路1012、音頻處理電路1011以及控制器1007根據(jù)接收到的指令進(jìn)行操作。下面將簡要介紹該操作。
從輸入裝置1025輸入的信號通過接口1014被發(fā)送至安裝在印刷襯底上1002上的CPU 1008。根據(jù)從諸如指示設(shè)備或鍵盤的輸入裝置1025發(fā)送來的信號，控制信號產(chǎn)生電路1020將存儲在VRAM1016中的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成預(yù)定格式，并將該數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器1007。
控制器1007根據(jù)面板的規(guī)格處理包括從CPU 1008發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)的信號數(shù)據(jù)，并將該信號提供給顯示面板1001。此外，控制器1007根據(jù)從電源電路1010輸入的電源電壓或從CPU 1008輸入的信號產(chǎn)生Hsync信號、Vsync信號、時鐘信號CLK、交流電壓(AC Cont)以及切換信號L/R，并將這些信號提供給顯示面板1001。
發(fā)射/接收電路1012處理在天線1028中作為電波發(fā)送或者接收的信號。具體地，包括了高頻電路，諸如隔離器、帶通濾波器、VCO(電壓控制振蕩器)、LPF(低通濾波器)、耦合器或平衡轉(zhuǎn)換器等。在發(fā)射/接收電路1012發(fā)送或者接收的信號中，根據(jù)來自CPU 1008的指令，包括音頻信息的信號被發(fā)送至音頻處理電路1011。
在音頻處理電路1011中，根據(jù)CPU1008的指令被發(fā)送的包括音頻信息的信號被解調(diào)成音頻信號，并將其發(fā)送至揚聲器1027。在音頻處理電路1011中調(diào)制從麥克風(fēng)1026發(fā)送而來的音頻信號，并根據(jù)來自CPU1008的指令將其發(fā)送至發(fā)射/接收電路1012。
控制器1007、CPU 1021、電源電路1010、音頻處理電路1011和存儲器1009可以作為本實施例的封裝體進(jìn)行安裝。該實施例可以應(yīng)用于除了諸如隔離器、帶通濾波器、VCO(電壓控制振蕩器)、LPF(低通濾波器)、耦合器或平衡轉(zhuǎn)換器的高頻電路以外的任何一種電路。
通過本發(fā)明制作的半導(dǎo)體元件具有抑制短溝道效應(yīng)、減緩電場濃度等優(yōu)勢。因此，當(dāng)通過集成該半導(dǎo)體元件制作CPU時，就可以制作能夠有利地以低功耗操作的小型CPU。因此，該CPU可以應(yīng)用于要求CPU布置在有限區(qū)域內(nèi)的小型電子設(shè)備中。
實施例5可以同實施例模式以及其它實施例結(jié)合。
通過安裝其中集成有通過本發(fā)明制作的FET的IC，可以完成各種電子設(shè)備。參考圖12A至13B描述這些特定實例。
通過本發(fā)明，可以在襯底上較淺地形成FET中的擴(kuò)展區(qū)，因此可以抑制短溝道效應(yīng)，減緩電場濃度。從而，根據(jù)本發(fā)明制作的半導(dǎo)體裝置具有有利的電學(xué)特性以及大大提高的操作特性。
圖12A示出了包括機(jī)殼1201、支架1202、顯示部分1203、揚聲器部分1204，視頻輸入部分1205等的顯示裝置。通過將在其它實施例中所示的制作方法制作的FET應(yīng)用于驅(qū)動器IC中，制作了該顯示裝置。該顯示裝置包括液晶顯示裝置和發(fā)光顯示裝置。具體地，包括所有用于計算機(jī)、電視接收、廣告顯示等的顯示裝置。
圖12B示出了包括機(jī)殼1211、顯示部分1212、鍵盤1213、外部連接端口1214和指示鼠標(biāo)1215等的計算機(jī)。根據(jù)本發(fā)明形成的FET可以應(yīng)用于半導(dǎo)體裝置中，諸如用于顯示的驅(qū)動器IC，機(jī)身中的CPU或存儲器。
圖12C示出了移動電話作為移動終端的一個典型實例。該移動電話包括機(jī)殼1221、顯示部分1222、操作鍵1223等。根據(jù)本發(fā)明形成的FET可以應(yīng)用于用于顯示的驅(qū)動器IC、存儲器、音頻處理電路等。此外，傳感器部分1224具有光傳感器元件，所述光傳感器元件根據(jù)從傳感器部分1224得到的照明度控制操作鍵1223和顯示部分1222的照明強(qiáng)度，藉此可以抑制移動電話的功耗。
除上述移動電話以外，已經(jīng)實施了本發(fā)明激光照射的半導(dǎo)體材料可以用于電子設(shè)備，諸如PDA(個人數(shù)字助理)、數(shù)碼相機(jī)或小型游戲機(jī)。例如，可以形成小型輕便的功能電路，諸如CPU、存儲器或者傳感器等。由于每個功能電路具有抑制短溝道效應(yīng)和減緩電場濃度的優(yōu)勢，因而可以降低功耗。
圖12D至12E示出了數(shù)碼相機(jī)。圖12E示出了圖12D所示數(shù)碼相機(jī)的背側(cè)。該數(shù)碼相機(jī)包括機(jī)殼1231、顯示部分1232、透鏡1233、操作鍵1234、快門1235等。根據(jù)本發(fā)明形成的FET可以應(yīng)用于存儲器、用于驅(qū)動顯示部分1232的驅(qū)動器IC等。
圖12F示出了數(shù)碼攝像機(jī)，包括機(jī)身1241、顯示部分1242、機(jī)殼1243、外部連接端口1244、遙控接收部分1245、圖像接收部分1246、電池1247，音頻輸入部分1248、操作鍵1249、目鏡部分1250等。根據(jù)本發(fā)明形成的FET可以應(yīng)用于數(shù)字輸入處理裝置、存儲器、用于驅(qū)動顯示部分1242的驅(qū)動器IC等。
通過本發(fā)明制作的FET可以用于薄膜集成電路或者無接點薄膜集成電路裝置(也稱為無線IC標(biāo)記或RFID(射頻標(biāo)識))。通過使用在其它實施例中示出的制作方法，薄膜集成電路或者無接點薄膜集成電路可以用作標(biāo)簽或存儲器。
圖13A示出了其上連接有無線IC標(biāo)記1302的護(hù)照1301?？商娲?，可將無線IC標(biāo)記1302嵌入在護(hù)照1301中。同樣，也可將無線IC標(biāo)記貼附或嵌入在駕駛證、信用卡、紙幣、硬幣、證書、商品券、票、旅行支票(T/C)、健康保險卡、居民卡、家庭登記表等中。在這種情況下，只有表示真實的信息才被輸入至無線IC標(biāo)簽中并設(shè)置存儲認(rèn)證以便不能非法讀取和寫入信息。這可以使用其它實施例中示出的存儲器實現(xiàn)。通過以這種方式使用標(biāo)簽，就可能區(qū)別偽造的和真實的物品。
除此之外，無線IC標(biāo)簽還可用作存儲器。圖13B示出了使用無線IC標(biāo)簽1311(用作貼附在蔬菜包裝上的標(biāo)簽)的實例?？商娲姆桨甘?，無線IC標(biāo)簽可以直接貼附在包裝上或者嵌入包裝中。在無線IC標(biāo)簽1311中可以記錄生產(chǎn)地、生產(chǎn)者、生產(chǎn)日期、諸如處理方法的生產(chǎn)階段處理、產(chǎn)品流通過程、價格、數(shù)量、計劃目的、形狀、重量、產(chǎn)品有效期以及每種認(rèn)證信息等。來自無線IC標(biāo)簽1311的信息通過無線讀取器1312的天線部分1313接收并讀出，并在讀取器1312的顯示部分1314顯示。這樣，批發(fā)商、零售商和顧客可以容易地得知這些信息。此外，還可以為每個生產(chǎn)者、交易商和顧客設(shè)置訪問權(quán)限。那些沒有訪問權(quán)限的人不能讀取、寫入、重寫和擦除無線IC標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)。
可以以下面的方式使用無線IC標(biāo)簽。在結(jié)帳區(qū)，在無線IC標(biāo)簽中寫入已結(jié)帳信息，由出口處提供的檢查裝置對無線IC標(biāo)簽進(jìn)行檢查，是否已結(jié)帳信息已經(jīng)寫入無線IC標(biāo)簽中。如果在沒有寫入結(jié)帳信息的情況下，就從商店拿出IC標(biāo)簽，那么就響起警報。使用這種方法可以防止忘記結(jié)帳和入店扒竊。
考慮到保護(hù)消費者的隱私，也可使用下面的方法。在現(xiàn)金出納機(jī)的結(jié)帳區(qū)，可以實施下面任何一種方式(1)使用pin碼等對輸入無線IC標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖定，(2)對輸入在無線IC標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)本身進(jìn)行加密，(3)擦除輸入在無線IC標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)(4)破壞輸入在無線IC標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)。這可以通過使用其它實施例中示出的存儲器實現(xiàn)。然后在出口提供檢查裝置，檢查(1)至(4)中的任一項是否已經(jīng)實施或者檢查無線IC標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)是否未被處理，從而檢查是否已經(jīng)結(jié)帳。通過這種方式，在商店中可以檢查是否已經(jīng)結(jié)帳，并且可以防止在商店外違背所有者的意愿讀取無線IC中的信息。
給出幾種在(4)中破壞輸入至無線IC標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)的方法。例如，(a)僅僅在無線IC標(biāo)簽中電子數(shù)據(jù)的至少一部分中寫入“0(關(guān))”和“1(開)”的其中之一或者兩者以破壞數(shù)據(jù)，(b)使無線IC標(biāo)簽中流過過度電流以物理破壞無線IC標(biāo)簽中半導(dǎo)體元件的布線部分。
由于上述的無線IC標(biāo)簽的制作成本高于常規(guī)使用的條形碼，因此必須降低成本。然而，根據(jù)本發(fā)明，還可以促使尺寸的減小，同時抑制短溝道效應(yīng)，并可實現(xiàn)在無線IC標(biāo)簽中提供小型IC芯片。由于較小的IC芯片具有高的抗沖擊性，因此可靠性增加。此外，通過使用本發(fā)明，可以制作無線IC標(biāo)簽而使所有的無線IC標(biāo)簽都具有高質(zhì)量以及無偏差特性。
如上所述，通過本發(fā)明制作的半導(dǎo)體裝置可以應(yīng)用于很寬的范圍，通過本發(fā)明制作的半導(dǎo)體裝置可以應(yīng)用于每個領(lǐng)域的電子設(shè)備中。
此外，由于通過本發(fā)明還可以進(jìn)一步減小半導(dǎo)體集成電路的尺寸，因此可以促使IC的更高集成。為此，由一個晶片得到的芯片數(shù)量增加。
實施例6可以與實施例模式和其它實施例結(jié)合。
權(quán)利要求
1.用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，包括在半導(dǎo)體襯底上形成柵電極；通過將第一雜質(zhì)選擇性地引入距離柵電極一定距離的半導(dǎo)體襯底的區(qū)域中形成源區(qū)和漏區(qū)；通過將第二雜質(zhì)引入包括柵電極和源區(qū)之間以及柵電極和漏區(qū)之間間隔的半導(dǎo)體襯底的區(qū)域中形成擴(kuò)展區(qū)；使用具有1fs至10ps脈沖寬度、370至640nm波長的激光束照射至少所述擴(kuò)展區(qū)。
2.用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，包括在半導(dǎo)體襯底上形成柵電極；通過將第一雜質(zhì)元素選擇性地引入距離柵電極一定距離的半導(dǎo)體襯底的第一區(qū)中形成源區(qū)和漏區(qū)；通過將第二雜質(zhì)引入位于柵電極和第一區(qū)之間的半導(dǎo)體襯底的第二區(qū)，然后引入鍺、氬、氪、氙或氡形成擴(kuò)展區(qū)；和使用具有1fs至10ps脈沖寬度、370至640nm波長的激光束照射至少所述擴(kuò)展區(qū)。
3.用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，包括在半導(dǎo)體襯底上形成柵電極；通過將第一雜質(zhì)元素選擇性地引入距離柵電極一定距離的半導(dǎo)體襯底的第一區(qū)中形成源區(qū)和漏區(qū)；通過將鍺、氬、氪、氙或氡引入位于柵電極和第一區(qū)之間的半導(dǎo)體襯底的第二區(qū)，然后引入第二雜質(zhì)形成擴(kuò)展區(qū)；和使用具有1fs至10ps脈沖寬度、370至640nm波長的激光束照射至少所述擴(kuò)展區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中激光束具有10MHz或更大的重復(fù)率。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中激光束具有10MHz或更大的重復(fù)率。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中激光束具有10MHz或更大的重復(fù)率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中激光束從激光振蕩器發(fā)出，在所述激光振蕩器中，使用Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er等對藍(lán)寶石晶體、YAG、陶瓷YAG、陶瓷Y2O3、KGW、KYW、Mg2SiO4、YLF、YVO4、GdVO4等進(jìn)行摻雜。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中激光束從激光振蕩器發(fā)出，在所述激光振蕩器中，使用Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er等對藍(lán)寶石晶體、YAG、陶瓷YAG、陶瓷Y2O3、KGW、KYW、Mg2SiO4、YLF、YVO4、GdVO4等進(jìn)行摻雜。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中激光束從激光振蕩器發(fā)出，在所述激光振蕩器中，使用Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er等對藍(lán)寶石晶體、YAG、陶瓷YAG、陶瓷Y2O3、KGW、KYW、Mg2SiO4、YLF、YVO4、GdVO4等進(jìn)行摻雜。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中半導(dǎo)體襯底為N型或P型單晶半導(dǎo)體襯底、GaAs襯底、InP襯底、GaN襯底、SiC襯底、藍(lán)寶石襯底、ZnSe襯底或者通過膠合方法或SIMOX(注入氧隔離)方法制作的襯底。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中半導(dǎo)體襯底為N型或P型單晶半導(dǎo)體襯底、GaAs襯底、InP襯底、GaN襯底、SiC襯底、藍(lán)寶石襯底、ZnSe襯底或者通過膠合方法或SIMOX(注入氧隔離)方法制作的襯底。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中半導(dǎo)體襯底為N型或P型單晶半導(dǎo)體襯底、GaAs襯底、InP襯底、GaN襯底、SiC襯底、藍(lán)寶石襯底、ZnSe襯底或者通過膠合方法或SIMOX(注入氧隔離)方法制作的襯底。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中半導(dǎo)體襯底是由諸如其上形成了單晶半導(dǎo)體膜的合成樹脂、石英或者玻璃的絕緣材料制成的襯底。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中半導(dǎo)體襯底是由諸如其上形成了單晶半導(dǎo)體膜的合成樹脂、石英或者玻璃的絕緣材料制成的襯底。
15.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中半導(dǎo)體襯底是由諸如其上形成了單晶半導(dǎo)體膜的合成樹脂、石英或者玻璃的絕緣材料制成的襯底。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中擴(kuò)展區(qū)形成得比源區(qū)和漏區(qū)淺得多。
17.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中擴(kuò)展區(qū)形成得比源區(qū)和漏區(qū)淺得多。
18.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中擴(kuò)展區(qū)形成得比源區(qū)和漏區(qū)淺得多。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中擴(kuò)展區(qū)形成的深度為0.1至20nm。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中擴(kuò)展區(qū)形成的深度為0.1至20nm。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中擴(kuò)展區(qū)形成的深度為0.1至20nm。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中使用砷或者磷作為第一雜質(zhì)元素和第二雜質(zhì)元素。
23.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中使用砷或者磷作為第一雜質(zhì)元素和第二雜質(zhì)元素。
24.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中使用砷或者磷作為第一雜質(zhì)元素和第二雜質(zhì)元素。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中使用硼作為第一雜質(zhì)元素和第二雜質(zhì)元素。
26.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中使用硼作為第一雜質(zhì)元素和第二雜質(zhì)元素。
27.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中使用硼作為第一雜質(zhì)元素和第二雜質(zhì)元素。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中半導(dǎo)體裝置應(yīng)用于CPU、存儲器或IC。
29.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中半導(dǎo)體裝置應(yīng)用于CPU、存儲器或IC。
30.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中半導(dǎo)體裝置應(yīng)用于CPU、存儲器或IC。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中CPU、存儲器和IC中至少一種應(yīng)用于從以下組中所選擇的電子設(shè)備，包括數(shù)碼攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、反射投影機(jī)、顯示器、頭部安裝顯示器、導(dǎo)航系統(tǒng)、聲音再現(xiàn)裝置、移動終端、游戲機(jī)和配備有記錄媒體的圖像再現(xiàn)裝置。
32.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中CPU、存儲器和IC中至少一種應(yīng)用于從以下組中所選擇的電子設(shè)備，包括數(shù)碼攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、反射投影機(jī)、顯示器、頭部安裝顯示器、導(dǎo)航系統(tǒng)、聲音再現(xiàn)裝置、移動終端、游戲機(jī)和配備有記錄媒體的圖像再現(xiàn)裝置。
33.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其中CPU、存儲器和IC中至少一種應(yīng)用于從以下組中所選擇的電子設(shè)備，包括數(shù)碼攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、反射投影機(jī)、顯示器、頭部安裝顯示器、導(dǎo)航系統(tǒng)、聲音再現(xiàn)裝置、移動終端、游戲機(jī)和配備有記錄媒體的圖像再現(xiàn)裝置。
全文摘要
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種在降低由于短溝道效應(yīng)而產(chǎn)生的泄漏電流方面比較優(yōu)越的半導(dǎo)體裝置及其制作方法。在將場效應(yīng)晶體管形成在單晶半導(dǎo)體襯底上的過程中，引入雜質(zhì)以形成擴(kuò)展區(qū)并打破單晶晶格使擴(kuò)展區(qū)成為非晶?？梢蕴娲姆桨甘牵腚s質(zhì)和具有大原子質(zhì)量數(shù)的元素以打破單晶晶格并使擴(kuò)展區(qū)成為非晶。然后，發(fā)出1f s至10p s脈沖寬度、370至640nm波長的激光束，以選擇性地激活非晶部分，從而使得擴(kuò)展區(qū)形成的厚度為20nm或更小。
文檔編號H01L21/268GK1812061SQ20051012894
公開日2006年8月2日 申請日期2005年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月3日
發(fā)明者田中幸一郎 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所