專利名稱：用于制造自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造接觸窗結(jié)構(gòu)的制程，尤其涉及一種在半導(dǎo)體組件中用于制造自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)的制作方法。
背景技術(shù)：
在多層集成電路的制程中，常會在半導(dǎo)體基底上的覆蓋層蝕刻一垂直凹孔，以便在該基底上形成有導(dǎo)電接觸；此形成過程通常需要通過蝕刻數(shù)層不同覆蓋材質(zhì)來形成，且為了確認(rèn)導(dǎo)電接觸僅會與半導(dǎo)體基底相導(dǎo)通，所以其它結(jié)構(gòu)，例如晶體管柵極結(jié)構(gòu)，是利用絕緣側(cè)壁及覆蓋層來隔絕的。
然而，這種絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計無法使用在具有多層金屬內(nèi)聯(lián)機結(jié)構(gòu)的高集成度的半導(dǎo)體組件的微影制程中；為了克服此微影制程的限制，遂發(fā)展出一種自行對準(zhǔn)接觸結(jié)構(gòu)。在形成自行對準(zhǔn)接觸的過程中，絕緣側(cè)壁與覆蓋層在蝕刻制程中提供一定程度上的校正或自行對準(zhǔn)。
在位線電容增加的情形下，晶體管柵極的雙側(cè)壁結(jié)構(gòu)使用絕緣側(cè)壁或覆蓋層環(huán)設(shè)于自行對準(zhǔn)接觸結(jié)構(gòu)周圍；此雙側(cè)壁結(jié)構(gòu)通常由氧化物間隙壁及其外的氮化物組成，以提供具有較低寄生電容的自行對準(zhǔn)接觸結(jié)構(gòu)。然而，在雙側(cè)壁結(jié)構(gòu)的形成過程中仍無可避免的會造成額外的耗損；另一方面，在制作自行對準(zhǔn)接觸結(jié)構(gòu)的制程中，低寄生電容的需求與易于形成接觸栓塞的方法亦變得愈來愈重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于制造自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其可制作出具有低寄生電容(parasitic capacitance)的自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)而無須形成額外的雙側(cè)壁結(jié)構(gòu)，還可提供一種易于形成連續(xù)接觸栓塞的方法。
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題在于，提供一種用于形成自行對準(zhǔn)接觸洞結(jié)構(gòu)的方法，其通過在柵極堆棧結(jié)構(gòu)上的內(nèi)層介電層的濕式回蝕刻及后續(xù)的沉積與氮化物蝕刻步驟，以便在堆棧柵極結(jié)構(gòu)的部份側(cè)壁上形成有氮化物間隙壁。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一半導(dǎo)體基底，其上形成至少二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)位于將形成自行對準(zhǔn)接觸窗的位置二側(cè)，并有多個光刻結(jié)構(gòu)分別位于該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上，且每一光刻結(jié)構(gòu)各具有一頂面及一垂直面；形成一介電層覆蓋于該半導(dǎo)體基底上；蝕刻去除部份該介電層，以露出該光刻結(jié)構(gòu)的頂面與部份該垂直面；以及形成多個間隙壁，每一該間隙壁沉積于每一露出的該垂直表面上。因此，當(dāng)后續(xù)在二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間形成自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)時，在此氮化物間隙壁的部份周圍具有較低的電容值。
本發(fā)明還提供另一種用于制造自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其在多個柵極堆棧結(jié)構(gòu)之間制作自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)，使其與該柵極堆棧結(jié)構(gòu)相鄰但相互絕緣，該方法包括下列步驟提供一半導(dǎo)體基底，其上形成該柵極堆棧結(jié)構(gòu)，且每一柵極堆棧結(jié)構(gòu)各具有一位于側(cè)壁的導(dǎo)電部份及一位于該導(dǎo)電部份的側(cè)壁上的絕緣部份；形成一第一介電層覆蓋于該等柵極堆棧結(jié)構(gòu)與該半導(dǎo)體基底上；蝕刻去除部份該第一介電層，以露出每一該柵極堆棧結(jié)構(gòu)的該絕緣部份且不露出該導(dǎo)電部份；形成一氮化物間隙壁于暴露出的每一該絕緣部份上；形成一第二介電層覆蓋于該等柵極堆棧結(jié)構(gòu)與該半導(dǎo)體基底上；以及移除位于該柵極堆棧結(jié)構(gòu)間的部份該第二介電層與該第一介電層，以作為后續(xù)制作該自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)，并利用該第一介電層與該間隙壁絕緣每一該導(dǎo)電堆棧結(jié)構(gòu)。


圖1至圖4分別為本發(fā)明在制作自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)的各步驟構(gòu)造剖視圖。
標(biāo)號說明10半導(dǎo)體基底12導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14光刻結(jié)構(gòu)16介電層18墊氧化層20間隙壁22介電層24光刻層26空間具體實施方式
本發(fā)明的半導(dǎo)體設(shè)計可被廣泛地應(yīng)用到許多半導(dǎo)體設(shè)計中，且可利用許多不同的半導(dǎo)體材料制作，當(dāng)本發(fā)明以一較佳實施例來說明本發(fā)明之方法時，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)熟知許多步驟可以改變的，材料及雜質(zhì)也是可替換的，這些一般的替換無疑地不脫離本發(fā)明的精神及范疇。
本發(fā)明提出一種新的制程方法，其用于制造自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)，其在一半導(dǎo)體基底上的多個柵極堆棧結(jié)構(gòu)之間制作自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)，使其與該柵極堆棧結(jié)構(gòu)相鄰但相互絕緣。此方法為先提供一半導(dǎo)體基底，其上已形成有柵極堆棧結(jié)構(gòu)，每一柵極堆棧結(jié)構(gòu)具有一位于側(cè)壁的導(dǎo)電部份及一位于該導(dǎo)電部份上的絕緣部份；一第一介電層覆蓋于該些柵極堆棧結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體基底上；然后回蝕刻去除部份第一介電層，以露出每一柵極堆棧結(jié)構(gòu)的絕緣部份而不露出該導(dǎo)電部份；另有一氮化物間隙壁形成于露出的每一絕緣部份上，且一第二介電層覆蓋于柵極堆棧結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體基底上；最后將位于柵極堆棧結(jié)構(gòu)間的部份該第二介電層與第一介電層移除，以作為后續(xù)制作該自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)，井利用此第一介電層與間隙壁絕緣每一導(dǎo)電堆棧結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，提供一半導(dǎo)體基底10，其上形成有許多導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12，且每一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12上形成有一光刻結(jié)構(gòu)14，此外，在該半導(dǎo)體基底10上形成一介電層16以覆蓋住該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12與光刻結(jié)構(gòu)14。在本發(fā)明中，自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)位于該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12之間；在一較佳的實施例中，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12作為導(dǎo)電電極，并有一墊氧化層18介于該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12與半導(dǎo)體基底10之間。每一光刻結(jié)構(gòu)14具有一頂面及一垂直面，以作為每一光刻結(jié)構(gòu)14的絕緣側(cè)壁，其中，墊氧化層18、每一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12及其相對應(yīng)的光刻結(jié)構(gòu)14視為一個柵極堆棧結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12的側(cè)壁作為每一柵極堆棧結(jié)構(gòu)之側(cè)壁的導(dǎo)電部份，且光刻結(jié)構(gòu)14的側(cè)壁作為每一柵極堆棧結(jié)構(gòu)的絕緣部份。進(jìn)一步地，作為內(nèi)層介電層(interlayer dielectric，ILD)的介電層16是采用現(xiàn)有技術(shù)完成的，例如以化學(xué)氣相沉積法形成的氧化物層。
一關(guān)鍵的步驟如圖2所示，移除部份該介電層16以暴露出每一光刻結(jié)構(gòu)14的頂面及部份垂直面，在本發(fā)明中，移除部份該介電層16的步驟是利用濕式回蝕刻(wet etching back)方式完成，并在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12露出前停止。此濕式回蝕刻方式的實際狀況是依據(jù)在光刻結(jié)構(gòu)14上的介電層16厚度所決定。在一較佳實施例中，蝕刻介電層16由光刻結(jié)構(gòu)14的頂面開始直至500埃()～1000埃的深度為止，以確保導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12具有一遮蔽層，亦即每一柵極堆棧結(jié)構(gòu)側(cè)壁的導(dǎo)電部份被保護(hù)避免其露出，再者，在濕式蝕刻制程中，較佳的為使用HF或BHF作為蝕刻劑。
再如圖3所示，許多間隙壁20形成于每一光刻結(jié)構(gòu)14暴露出的垂直面上，在一實施例中，這些間隙壁20是由一氮化物層的沉積與蝕刻完成的。接著，如圖4所示，另一介電層22(如內(nèi)層介電層)先覆蓋于介電層16、間隙壁20及光刻結(jié)構(gòu)14的頂面。然后在該介電層22表面沉積一光刻層24，并利用微影制程使之圖案化；接著，移除位于導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12之間的部份介電層22與部份介電層16，以形成一可作為介層洞的空間26，用于在其內(nèi)形成一自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)，部份光刻結(jié)構(gòu)14與間隙壁20亦可在此步驟中移除。在本發(fā)明中，介電層16、間隙壁20及介電層22環(huán)繞在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12周圍，使后續(xù)形成的接觸窗結(jié)構(gòu)鄰近于該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12而通過介電層16(如氧化物的內(nèi)介電層)絕緣。完成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以提供一具有較低寄生電容的自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)的連續(xù)形成，并易于形成連續(xù)接觸栓塞。
以上所述的實施例僅為了說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點，其目的在于使本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，本發(fā)明并不局限于本具體實施方式
，即凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的等同變化或修飾，仍應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于制造自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，包括下列步驟提供一半導(dǎo)體基底，其上形成至少二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)位于將形成自行對準(zhǔn)接觸窗的位置二側(cè)，并有多個光刻結(jié)構(gòu)分別位于該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上，且每一光刻結(jié)構(gòu)各具有一頂面及一垂直面；形成一介電層覆蓋于該半導(dǎo)體基底上；蝕刻去除部份該介電層，以露出該光刻結(jié)構(gòu)的頂面與部份該垂直面；以及形成多個間隙壁，每一該間隙壁沉積于每一露出的該垂直表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，還包括在該介電層、該多個間隙壁及該光刻結(jié)構(gòu)露出的該多個頂面形成一內(nèi)層介電層；以及移除位于該二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間的部份該內(nèi)層介電層與該介電層，以作為后續(xù)制作該自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，其中在該蝕刻步驟是利用濕式回蝕刻方法完成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，其中該介電層包含一利用化學(xué)氣相沉積法形成的氧化物層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，其中該間隙壁是由氮化物材質(zhì)構(gòu)成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，其中該半導(dǎo)體基底與該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間還包括一氧化層。
7.一種用于制造自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其在多個柵極堆棧結(jié)構(gòu)之間制作自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)，使其與該柵極堆棧結(jié)構(gòu)相鄰但相互絕緣，其特征在于，該方法包括下列步驟提供一半導(dǎo)體基底，其上形成該柵極堆棧結(jié)構(gòu)，且每一柵極堆棧結(jié)構(gòu)各具有一位于側(cè)壁的導(dǎo)電部份及一位于該導(dǎo)電部份的側(cè)壁上的絕緣部份；形成一第一介電層覆蓋于該等柵極堆棧結(jié)構(gòu)與該半導(dǎo)體基底上；回蝕刻去除部份該第一介電層，以露出每一該柵極堆棧結(jié)構(gòu)的該絕緣部份且不露出該導(dǎo)電部份；形成一氮化物間隙壁于暴露出的每一該絕緣部份上；形成一第二介電層覆蓋于該等柵極堆棧結(jié)構(gòu)與該半導(dǎo)體基底上；以及移除位于該柵極堆棧結(jié)構(gòu)間的部份該第二介電層與該第一介電層，以作為后續(xù)制作該自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)，并利用該第一介電層與該間隙壁絕緣每一該導(dǎo)電堆棧結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于制造自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，其中在該回蝕刻步驟是利用濕式回蝕刻方法完成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于制造自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，其中每一該柵極堆棧結(jié)構(gòu)包含一電極結(jié)構(gòu)，且其側(cè)壁包含該導(dǎo)電部份。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于制造自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，其中每一該柵極堆棧結(jié)構(gòu)包含一光刻結(jié)構(gòu)，且其側(cè)壁包含該絕緣部份。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于制造自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，其中該第一介電層包含一利用化學(xué)氣相沉積法形成的氧化物層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于制造自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其在一半導(dǎo)體基底上具有至少二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)位于將形成自行對準(zhǔn)接觸窗的位置旁，并有多個光刻結(jié)構(gòu)位于導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上，每一光刻結(jié)構(gòu)具有一頂面及一垂直面；一介電層覆蓋于半導(dǎo)體基底上，然后蝕刻去除部分介電層，以暴露出每一光刻結(jié)構(gòu)的頂面與部分垂直面；再在每一露出的垂直表面上形成多個間隙壁。因此，當(dāng)后續(xù)在二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間形成自行對準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)時，此氮化物間隙壁的部分周圍具有較低的寄生電容。
文檔編號H01L21/60GK1612302SQ20031010819
公開日2005年5月4日 申請日期2003年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月27日
發(fā)明者許允埈 申請人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司