專利名稱：接觸窗的形成方法以及半導(dǎo)體元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集成電路元件，尤其涉及一種接觸窗的形成方法以及半導(dǎo)體元件。
背景技術(shù)：
在集成電路元件的發(fā)展過(guò)程中，藉由縮小元件的尺寸可達(dá)到高速操作和低耗電量的目的。然而，由于目前縮小元件尺寸的技術(shù)遭受到工藝技術(shù)瓶頸、成本昂貴等因素的限制，所以需發(fā)展其他不同于縮小元件的技術(shù)，以改善元件的驅(qū)動(dòng)電流。因此，有人提出在晶體管的溝道區(qū)利用應(yīng)力(stress)控制的方式，來(lái)克服元件縮小化的極限。此方法為藉由使用應(yīng)力改變硅(Si)晶格的間距，以增加電子和空穴的遷移率(mobility)，進(jìn)而提高元件的效能。
目前一種利用應(yīng)力控制方式增加元件效能的方法，是利用作為接觸窗蝕刻終止層(contact etch stop layer)的氮化硅層來(lái)產(chǎn)生應(yīng)力，提高元件的驅(qū)動(dòng)電流(drive current)，以達(dá)到增加元件效能的目的。然而，上述方法于工藝中仍然存在有一些問(wèn)題無(wú)法解決，進(jìn)而影響到元件的效能。
圖1A至圖1E為依照現(xiàn)有技術(shù)繪示的接觸窗形成方法的流程剖面示意圖。
首先，請(qǐng)參照?qǐng)D1A，于襯底100上形成多個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管102，且相鄰的二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管102之間具有一間隙104。
然后，請(qǐng)參照?qǐng)D1B，在襯底100上方形成一層氮化硅層106作為應(yīng)力層，此氮化硅層106覆蓋住整個(gè)襯底100與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管102。因?yàn)?，氮化硅?06的厚度與其應(yīng)力值有關(guān)，亦即是氮化硅層106的厚度較厚，則其應(yīng)力值較大。所以，在形成膜層厚度較厚的氮化硅層以增加元件效能時(shí)，通常會(huì)在間隙104內(nèi)的氮化硅層106中產(chǎn)生隙縫(seam)108的問(wèn)題，而其會(huì)嚴(yán)重影響到后續(xù)工藝的可靠度。特別是，當(dāng)元件的集成度提高時(shí)，間隙104越窄，則氮化硅層106中越容易產(chǎn)生隙縫或孔洞(void)的問(wèn)題。
然后，請(qǐng)參照?qǐng)D1C，在氮化硅層106上形成一層介電層110。由于，氮化硅層106中具有隙縫108，因此介電層110無(wú)法完全覆蓋氮化硅層106，而使得隙縫108中僅部分填入了介電層110。如圖2的穿透式電子顯微鏡照片所示，由圖2中的標(biāo)號(hào)200可發(fā)現(xiàn)氮化硅層106的隙縫108中并無(wú)法完全被介電層110所填滿。
隨后，請(qǐng)參照?qǐng)D1D，進(jìn)行一蝕刻工藝，以于介電層110與氮化硅層106中形成接觸窗開口114。由于，氮化硅層106中存在有隙縫108的問(wèn)題，因此于進(jìn)行蝕刻介電層110與氮化硅層106后，會(huì)在接觸窗開口114底部造成殘留物(residue)112，如圖3的穿透式電子顯微鏡照片中的標(biāo)號(hào)300所示。
之后，請(qǐng)參照?qǐng)D1E，在接觸窗開口114中填入金屬材料層，以形成接觸窗116。然而，接觸窗開口114底部的殘留物112會(huì)使得所形成的接觸窗116的阻值提高，甚至?xí)斐山佑|窗116與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管102間產(chǎn)生短路，而嚴(yán)重影響元件的可靠度與效能。
因此，如何在利用氮化硅層產(chǎn)生應(yīng)力以增加元件效能的同時(shí)，能夠避免因工藝中氮化硅層所產(chǎn)生的膜層缺陷而影響工藝可靠度與元件效能，已成為目前半導(dǎo)體工藝的當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種接觸窗的形成方法，能夠避免因膜層中的缺陷問(wèn)題，造成接觸窗開口底部產(chǎn)生殘留物，而影響元件效能。
本發(fā)明的另一目的是提供一種半導(dǎo)體元件，其應(yīng)力層厚度較厚，且不會(huì)產(chǎn)生隙縫，以提高元件效能。
本發(fā)明提出一種接觸窗的形成方法，此方法為提供一襯底，襯底上已形成有至少二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，且二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管之間具有一間隙。然后，于襯底上方形成第一應(yīng)力層，以覆蓋二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管與襯底。其中，第一應(yīng)力層的形成步驟為，先于襯底上方形成應(yīng)力材料層，覆蓋二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，且填入間隙中，而形成于間隙內(nèi)的應(yīng)力材料層中具有隙縫。接著，進(jìn)行一回蝕刻工藝，以移除間隙內(nèi)的部分應(yīng)力材料層，以擴(kuò)大隙縫的寬度。之后，于第一應(yīng)力層上形成第二應(yīng)力層。然后，于第二應(yīng)力層上形成介電層。隨后，移除間隙內(nèi)的部分介電層、部分第一應(yīng)力層與部分第二應(yīng)力層，直至暴露出部分襯底表面，以形成接觸窗開口。接著，于接觸窗開口中填入導(dǎo)體層，以形成接觸窗。
依照本發(fā)明的實(shí)施例所述，上述在形成第二應(yīng)力層之前包括至少重復(fù)一次第一應(yīng)力層的形成步驟。
依照本發(fā)明的實(shí)施例所述，上述的應(yīng)力材料層的材質(zhì)例如是氮化硅，其形成方法例如是等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)。第二應(yīng)力層的材質(zhì)例如是氮化硅，其形成方法例如是等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法。
依照本發(fā)明的實(shí)施例所述，上述的第一應(yīng)力層與第二應(yīng)力層的應(yīng)力總和例如是介于1～50GPa之間。優(yōu)選的是，第一應(yīng)力層與第二應(yīng)力層的應(yīng)力總和例如是介于1～10GPa之間。
依照本發(fā)明的實(shí)施例所述，上述的第一應(yīng)力層與第二應(yīng)力層的厚度總和例如是介于150～1500埃之間。
依照本發(fā)明的實(shí)施例所述，上述的回蝕刻工藝?yán)缡歉墒交匚g刻工藝或濕式回蝕刻工藝。
依照本發(fā)明的實(shí)施例所述，上述的介電層的材質(zhì)例如是氧化硅、磷硅玻璃、硼硅玻璃、硼磷硅玻璃或未摻雜硅玻璃/磷硅玻璃。
本發(fā)明還提出一種半導(dǎo)體元件，其包括至少二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管、第一應(yīng)力層、第二應(yīng)力層、介電層以及接觸窗。其中，金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管配置于一襯底上，且相鄰金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管之間具有一間隙。另外，第一應(yīng)力層配置襯底上方，且覆蓋金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，并填入間隙內(nèi)，而第二應(yīng)力層配置第一應(yīng)力層上。介電層配置于第二應(yīng)力層上，接觸窗配置于部分介電層、第二應(yīng)力層與第一應(yīng)力層中，且位于間隙內(nèi)，且接觸窗與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管電性連接。
依照本發(fā)明的實(shí)施例所述，上述的第一應(yīng)力層例如為至少一層應(yīng)力材料層，其材質(zhì)例如是氮化硅。第二應(yīng)力層的材質(zhì)例如是氮化硅。
依照本發(fā)明的實(shí)施例所述，上述的第一應(yīng)力層與第二應(yīng)力層的應(yīng)力總和例如是介于1～50GPa之間。優(yōu)選的是，第一應(yīng)力層與第二應(yīng)力層的應(yīng)力總和例如是介于1～10GPa之間。
依照本發(fā)明的實(shí)施例所述，上述的第一應(yīng)力層與第二應(yīng)力層的厚度總和例如是介于150～1500埃之間。
依照本發(fā)明的實(shí)施例所述，上述的介電層的材質(zhì)例如是氧化硅、磷硅玻璃、硼硅玻璃、硼磷硅玻璃或未摻雜硅玻璃/磷硅玻璃。
本發(fā)明是利用多重步驟形成應(yīng)力層，其多重步驟為先進(jìn)行至少一次的第一應(yīng)力層形成步驟，然后再沉積第二應(yīng)力層，以形成應(yīng)力層。而第一應(yīng)力層的形成步驟包括一次的應(yīng)力材料層沉積工藝與一次回蝕刻工藝，移除部分應(yīng)力材料層，以擴(kuò)大應(yīng)力材料層中的隙縫的寬度。因此，本發(fā)明的方法可避免因所形成的應(yīng)力層中產(chǎn)生隙縫，而造成后續(xù)形成的接觸窗開口底部有殘留物，進(jìn)而影響工藝可靠度與元件效能。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1A至圖1E為現(xiàn)有的接觸窗形成方法的流程剖面示意圖；圖2為現(xiàn)有氮化硅層中具有隙縫的穿透式電子顯微鏡照片；圖3為現(xiàn)有接觸窗底部具有殘留物的穿透式電子顯微鏡照片；圖4A至圖4F為依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的接觸窗形成方法的流程剖面示意圖；圖5為元件的啟動(dòng)電流增益百分比對(duì)應(yīng)力層厚度的關(guān)系圖；圖6為本發(fā)明的半導(dǎo)體元件的穿透式電子顯微鏡照片。
主要元件符號(hào)說(shuō)明100、400襯底102、402金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管104、404間隙106氮化硅層108、410隙縫110、416介電層112殘留物114、418接觸窗開口116、420接觸窗200、300、600標(biāo)號(hào)402a柵極402b柵介電層402c間隙壁402d源極/漏極區(qū)406第一應(yīng)力層
408應(yīng)力材料層412回蝕刻工藝414第二應(yīng)力層500、502、504曲線具體實(shí)施方式
圖4A至圖4F為依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的接觸窗的形成方法的流程剖面示意圖。
首先，請(qǐng)參照?qǐng)D4A，提供一襯底400，此襯底400上已形成有至少二個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管402，且相鄰的二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管402之間具有一間隙404。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管402是由柵極402a、柵介電層402b、間隙壁402c與源極/漏極區(qū)402d所組成。當(dāng)然，于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管402的柵極402a與源極/漏極區(qū)402d上還可包括金屬硅化物層(未繪示)。上述，金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管402的各構(gòu)件與其形成方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，于此不再贅述。
接著，于襯底400上方形成應(yīng)力層，藉以提高金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管402的溝道區(qū)的應(yīng)力，進(jìn)而可提高元件的驅(qū)動(dòng)電流以及增加元件的效能。應(yīng)力層的應(yīng)力值與其膜層厚度有關(guān)，若應(yīng)力層的厚度較厚，則其應(yīng)力值較大，而元件的驅(qū)動(dòng)電流也會(huì)較大，因此能夠提高元件的效能。
以下，是以圖5說(shuō)明應(yīng)力層厚度與元件效能的關(guān)系。請(qǐng)參照?qǐng)D5，其為元件的啟動(dòng)電流增益(Ion gain)百分比(％)對(duì)應(yīng)力層厚度(埃)的關(guān)系圖。在圖5中，曲線500、502與504分別是表示應(yīng)力層的應(yīng)力值為1.2GPa、1.5GPa與1.8GPa，且應(yīng)力層厚度是介于400～1000埃之間所做的實(shí)驗(yàn)。由圖5的曲線500、502與504可知，在固定應(yīng)力層的應(yīng)力值的條件下，應(yīng)力層厚度越厚，則元件的啟動(dòng)電流增益百分比越大，其代表元件的驅(qū)動(dòng)電流越大，也就是說(shuō)元件的效能越好。
承上述，由于元件效能與應(yīng)力層厚度有關(guān)，而為了提高元件效能，通常會(huì)形成厚度較厚的應(yīng)力層，以提高其應(yīng)力值，如此一來(lái)容易造成應(yīng)力層中產(chǎn)生現(xiàn)有的存在有隙縫(seam)的問(wèn)題，進(jìn)而影響到后續(xù)的工藝。
因此，本發(fā)明是利用多重步驟(multi-step)形成應(yīng)力層，以避免因存在有隙縫的問(wèn)題，而影響元件效能與可靠度，于下述中以圖4B至圖4C說(shuō)明形成應(yīng)力層的多重步驟。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D4B，于襯底400上方形成第一應(yīng)力層406，此第一應(yīng)力層406覆蓋整個(gè)襯底400與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管402，并填入間隙404中。其中，第一應(yīng)力層406的形成步驟例如是，先于襯底400上方形成應(yīng)力材料層408，覆蓋二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管402，且填入間隙404中，而形成于間隙404內(nèi)的應(yīng)力材料層408中具有一隙縫410。上述應(yīng)力材料層408的形成方法例如是等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)或其他合適的方法，而其材質(zhì)例如是氮化硅或其他合適的應(yīng)力材料。然后，再進(jìn)行一回蝕刻工藝412，移除間隙404內(nèi)的部分應(yīng)力材料層408，以擴(kuò)大隙縫410的寬度，使得后續(xù)預(yù)沉積的膜層能夠完全填入間隙410中，如此即可形成第一應(yīng)力層406。其中，回蝕刻工藝412可例如是干式回蝕刻工藝或濕式回蝕刻工藝。
然后，請(qǐng)參照?qǐng)D4C，于第一應(yīng)力層406上形成第二應(yīng)力層414。其中，第二應(yīng)力層414的形成方法例如是等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法或其他合適的方法，而其材質(zhì)例如是氮化硅或其他合適的應(yīng)力材料。上述，所形成的第一應(yīng)力層406與第二應(yīng)力層414的應(yīng)力總和例如是介于1～50GPa之間。優(yōu)選的是，第一應(yīng)力層406與第二應(yīng)力層414的應(yīng)力總和例如是介于1～10GPa之間。另外，第一應(yīng)力層406與第二應(yīng)力層414的厚度總和例如是介于150～1500埃之間。
上述形成應(yīng)力層(第一應(yīng)力層406與第二應(yīng)力層414)的多重步驟為利用沉積-回蝕刻-沉積的方式，舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的應(yīng)力層(第一應(yīng)力層406與第二應(yīng)力層414)的形成方法可例如是，先以等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法于襯底400上方形成厚度700埃的氮化硅層，以作為第一應(yīng)力層406，而間隙404內(nèi)的第一應(yīng)力層406中會(huì)產(chǎn)生隙縫410。接著，進(jìn)行回蝕刻工藝412，移除間隙404內(nèi)的厚度200埃的部分第一應(yīng)力層406，以擴(kuò)大隙縫410的寬度。然后，再以等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法于第一應(yīng)力層406上形成500埃的氮化硅層，以作為第二應(yīng)力層414。特別是，如圖6的穿透式電子顯微鏡照片中的標(biāo)號(hào)600所示，以本發(fā)明的方法所形成的應(yīng)力層不會(huì)產(chǎn)生如現(xiàn)有技術(shù)的隙縫的問(wèn)題。
在另一實(shí)施例中，于形成第二應(yīng)力層414之前，還可例如至少重復(fù)一次第一應(yīng)力層406的形成步驟。在此實(shí)施例中是以進(jìn)行二次第一應(yīng)力層406的形成步驟為例做說(shuō)明，例如是先于襯底400上方形成一層應(yīng)力材料層(未繪示)，覆蓋二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管402，且填入間隙404中，而形成于間隙404內(nèi)的應(yīng)力材料層中具有一隙縫。然后，進(jìn)行一回蝕刻工藝，移除間隙404內(nèi)的部分應(yīng)力材料層，以擴(kuò)大隙縫的寬度。接著，于上述的應(yīng)力材料層上形成另一層應(yīng)力材料層(未繪示)。然后，再進(jìn)行一次的回蝕刻工藝，移除間隙410內(nèi)的部分應(yīng)力材料層，即可完成第一應(yīng)力層406。
承上述，進(jìn)行二次第一應(yīng)力層406的形成步驟，然后再形成第二應(yīng)力層414的多重步驟為利用沉積-回蝕刻-沉積-回蝕刻-沉積的方式，舉例來(lái)說(shuō)，其形成方法可例如是，先以等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法于襯底400上方形成厚度400埃的氮化硅層，而間隙404內(nèi)的氮化硅層中會(huì)產(chǎn)生隙縫。接著，進(jìn)行回蝕刻工藝，移除間隙404內(nèi)的厚度200埃的部分氮化硅層，以擴(kuò)大隙縫的寬度。隨后，于氮化硅層上以等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法形成厚度400埃的另一層氮化硅層。然后，再進(jìn)行一次的回蝕刻工藝，以移除間隙410內(nèi)的厚度200埃的部分氮化硅層，如此即可形成第一應(yīng)力層406。然后，以等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法于第一應(yīng)力層406上形成厚度400埃的氮化硅層，以作為第二應(yīng)力層414。
當(dāng)然，本發(fā)明并不對(duì)應(yīng)力層的多重步驟的次數(shù)進(jìn)行限定，亦即并不限定第一應(yīng)力層406的形成步驟的次數(shù)，其可視工藝需要做調(diào)整。
然后，請(qǐng)參照?qǐng)D4D，于第二應(yīng)力層414上形成介電層416。其中，介電層416例如是由一層未摻雜硅玻璃層與一層磷硅玻璃層所組成，而其形成方法例如是以次常壓化學(xué)氣相沉積法(SACVD)于第二應(yīng)力層414上形成未摻雜硅玻璃，然后于未摻雜硅玻璃層上，以四乙氧基硅烷(TEOS)為反應(yīng)氣體源形成磷硅玻璃層。另外，介電層416的材質(zhì)還可例如是氧化硅、磷硅玻璃、硼硅玻璃或硼磷硅玻璃，而其形成方法例如是化學(xué)氣相沉積法或其他適合的方法。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D4E，移除間隙404內(nèi)的部分介電層416、部分第二應(yīng)力層414與部分第一應(yīng)力層406，直至暴露出部分襯底400表面，以形成接觸窗開口418。其中，接觸窗開口418的形成方法例如是進(jìn)行一蝕刻工藝。
隨后，請(qǐng)參照?qǐng)D4F，于接觸窗開口418中填入導(dǎo)體層，以形成接觸窗420。上述導(dǎo)體層的材料例如是摻雜多晶硅層或鎢金屬，而其形成方法例如是化學(xué)氣相沉積法。
值得注意的是，由于本發(fā)明是利用多重步驟形成應(yīng)力層(第一應(yīng)力層406與第二應(yīng)力層414)，因此可避免因應(yīng)力層中產(chǎn)生如現(xiàn)有技術(shù)的隙縫的問(wèn)題，而導(dǎo)致接觸窗開口底部產(chǎn)生殘留物，進(jìn)而影響元件效能與可靠度。換句話說(shuō)，本發(fā)明的方法可避免所形成的接觸窗420產(chǎn)生阻值提高以及元件短路等問(wèn)題，進(jìn)而影響工藝的可靠度。
接下來(lái)，是說(shuō)明利用本發(fā)明的方法所形成的半導(dǎo)體元件。
請(qǐng)?jiān)俅螀⒄請(qǐng)D4F，本發(fā)明的半導(dǎo)體元件包括至少二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管402、第一應(yīng)力層406、第二應(yīng)力層414、介電層416以及接觸窗420。二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管402配置于襯底400上，且二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管402之間具有間隙404。第一應(yīng)力層406配置襯底400上方，且覆蓋金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管402，并填入間隙404內(nèi)，其中第一應(yīng)力層至少例如是一層應(yīng)力材料層，其也可為多層應(yīng)力材料層，而其材質(zhì)例如是氮化硅或其他適合的應(yīng)力材料層。另外，第二應(yīng)力層414配置于第一應(yīng)力層406上，第二應(yīng)力層414的材質(zhì)例如是氮化硅或其他適合的應(yīng)力材料層。第一應(yīng)力層406與第二應(yīng)力層414的應(yīng)力總和例如是介于1～50GPa之間。優(yōu)選的是，第一應(yīng)力層406與第二應(yīng)力層414的應(yīng)力總和例如是介于1～10GPa之間。而第一應(yīng)力層406與第二應(yīng)力層414的厚度總和例如是介于150～1500埃之間。另外，介電層416配置于第二應(yīng)力層414上，介電層416的材質(zhì)例如是氧化硅、磷硅玻璃、硼硅玻璃、硼磷硅玻璃或未摻雜硅玻璃/磷硅玻璃。接觸窗420配置于部分介電層416、第二應(yīng)力層414與第一應(yīng)力層406中且位于間隙404內(nèi)，而與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管402電性連接。
綜上所述，本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明是利用多重步驟形成應(yīng)力層，以避免于應(yīng)力層中產(chǎn)生隙縫，導(dǎo)致后續(xù)形成的接觸窗開口產(chǎn)生殘留物，造成所形成的接觸窗阻值提高或甚至是短路等問(wèn)題，進(jìn)而影響工藝的可靠度以及元件的效能。
2.本發(fā)明的形成應(yīng)力層的多重步驟為沉積-回蝕刻-沉積，而其不需于工藝中增加光掩模的制作費(fèi)用，即可同時(shí)達(dá)到形成厚度較厚的應(yīng)力層以提高元件效能，以及避免因應(yīng)力層中產(chǎn)生隙縫而影響元件可靠度的目的。
雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種接觸窗的形成方法，包括提供一襯底，該襯底上已形成有至少二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，且二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管之間具有一間隙；于該襯底上方形成一第一應(yīng)力層，以覆蓋二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管與該襯底，其中該第一應(yīng)力層的形成步驟包括于該襯底上方形成一應(yīng)力材料層，覆蓋二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，且填入該間隙中，其中形成于該間隙內(nèi)的該應(yīng)力材料層中具有一隙縫；以及進(jìn)行一回蝕刻工藝，以移除該間隙內(nèi)的部分該應(yīng)力材料層，以擴(kuò)大該隙縫的寬度；于該第一應(yīng)力層上形成一第二應(yīng)力層；于該第二應(yīng)力層上形成一介電層；移除該間隙內(nèi)的部分該介電層、部分該第一應(yīng)力層與部分該第二應(yīng)力層，直至暴露出部分該襯底表面，以形成一接觸窗開口；以及于該接觸窗開口中填入一導(dǎo)體層。
2.如權(quán)利要求1所述的接觸窗的形成方法，其中在形成該第二應(yīng)力層之前包括至少重復(fù)一次該第一應(yīng)力層的形成步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的接觸窗的形成方法，其中該應(yīng)力材料層的材質(zhì)包括氮化硅。
4.如權(quán)利要求1所述的接觸窗的形成方法，其中該應(yīng)力材料層的形成方法包括等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法。
5.如權(quán)利要求1所述的接觸窗的形成方法，其中該第二應(yīng)力層的材質(zhì)包括氮化硅。
6.如權(quán)利要求1所述的接觸窗的形成方法，其中該第二應(yīng)力層的形成方法包括等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法。
7.如權(quán)利要求1所述的接觸窗的形成方法，其中該第一應(yīng)力層與該第二應(yīng)力層的應(yīng)力總和介于1～50GPa之間。
8.如權(quán)利要求1所述的接觸窗的形成方法，其中該第一應(yīng)力層與該第二應(yīng)力層的應(yīng)力總和介于1～10GPa之間。
9.如權(quán)利要求1所述的接觸窗的形成方法，其中該第一應(yīng)力層與該第二應(yīng)力層的厚度總和介于150～1500埃之間。
10.如權(quán)利要求1所述的接觸窗的形成方法，其中該回蝕刻工藝包括干式回蝕刻工藝或濕式回蝕刻工藝。
11.如權(quán)利要求1所述的接觸窗的形成方法，其中該介電層的材質(zhì)包括氧化硅、磷硅玻璃、硼硅玻璃、硼磷硅玻璃或未摻雜硅玻璃/磷硅玻璃。
12.一種半導(dǎo)體元件，包括至少二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，配置于一襯底上，且二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管之間具有一間隙；一第一應(yīng)力層，配置該襯底上方，且覆蓋二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，并填入該間隙內(nèi)；一第二應(yīng)力層，配置該第一應(yīng)力層上；一介電層，配置于該第二應(yīng)力層上；以及一接觸窗，配置于部分該介電層、部分該第二應(yīng)力層與部分該第一應(yīng)力層中，且位于該間隙內(nèi)，且與二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管電性連接。
13.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體元件，其中該第一應(yīng)力層包括至少一層應(yīng)力材料層。
14.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體元件，其中該第一應(yīng)力層的材質(zhì)包括氮化硅。
15.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體元件，其中該第二應(yīng)力層的材質(zhì)包括氮化硅。
16.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體元件，其中該第一應(yīng)力層與該第二應(yīng)力層的應(yīng)力總和介于1～50GPa之間。
17.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體元件，其中該第一應(yīng)力層與該第二應(yīng)力層的應(yīng)力總和介于1～10GPa之間。
18.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體元件，其中該第一應(yīng)力層與該第二應(yīng)力層的厚度總和介于150～1500埃之間。
19.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體元件，其中該介電層的材質(zhì)包括氧化硅、磷硅玻璃、硼硅玻璃、硼磷硅玻璃或未摻雜硅玻璃/磷硅玻璃。
全文摘要
一種接觸窗的形成方法，此方法為提供已形成有至少二金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的襯底，且相鄰金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管之間具有一間隙。然后，于襯底上方形成第一應(yīng)力層，覆蓋金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管與襯底。其中，第一應(yīng)力層的形成步驟為，先于襯底上方形成應(yīng)力材料層，以覆蓋金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，且填入間隙中，而形成于間隙內(nèi)的應(yīng)力材料層中具有隙縫。接著，進(jìn)行回蝕刻工藝，移除間隙內(nèi)的部分應(yīng)力材料層。之后，于第一應(yīng)力層上依序形成第二應(yīng)力層與介電層。隨后，移除間隙內(nèi)的部分介電層、部分第一應(yīng)力層與部分第二應(yīng)力層，以形成接觸窗開口。接著，于接觸窗開口中填入導(dǎo)體層。
文檔編號(hào)H01L27/088GK1979801SQ20051012947
公開日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月9日
發(fā)明者陳能國(guó), 蔡騰群, 黃建中 申請(qǐng)人:聯(lián)華電子股份有限公司