專利名稱：紫外線阻擋層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法。特別是，實(shí)施例涉及一種具有紫外線阻擋層的半導(dǎo)體與形成此種半導(dǎo)體的工藝。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體組件密度的提高，組件幾何結(jié)構(gòu)(geometry)持續(xù)地縮減，這些組件在尺寸上的需求越趨精確。等離子體工藝的技術(shù)運(yùn)用在超大規(guī)模集成電路(ULSI)制造工藝，以符合這些需求，并且提供了蝕刻與沉積在方向性的改善與范圍較窄的熱預(yù)算控制。
等離子體工藝技術(shù)的例子包括等離子體植入、等離子體濺鍍、物理氣相沉積(PVD)、干式蝕刻以及化學(xué)氣相沉積如等離子體輔助型化學(xué)氣相沉積(PA CVD)、等離子體增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(PE CVD)與高密度等離子體化學(xué)氣相沉積(HD CVD)。
然而，等離子體工藝的使用提高了半導(dǎo)體組件嚴(yán)重?fù)p傷的可能性，可能會(huì)導(dǎo)致那些半導(dǎo)體組件的性能(performance)惡化。再者，任何于等離子體工藝中產(chǎn)生的紫外線電磁輻射可能會(huì)影響半導(dǎo)體組件的表現(xiàn)(behavior)，特別是可能會(huì)減損浮動(dòng)?xùn)艠O晶體管的柵氧化層可靠性。
Seung-Chul Song等人于“Avoiding Plasma Induced Damage to GateOxide With a Conductive Top Film(CTF)on PECVD Contact Etch StopLayer”，IEEE公元2002年超大規(guī)模集成電路技術(shù)科技論文摘要研討會(huì)(Symposium on VLSI Technology Digest of Technical Papers 2002)第72頁，描述到，于接觸蝕刻終止層上利用一層無摻雜硅薄膜用以減少等離子體誘發(fā)的損傷。
IEEE公元1999年99CH36296加州圣地亞哥，第37屆國際可靠性物理年會(huì)(37thAnnual International Reliability Physics Symposium，San DiegoCalifornia，1999)第356頁，Shuto等人提及氮化硅與氮氧化硅可以用來減輕等離子體誘發(fā)的損傷。
Ashburn等人于“Degradation of Deep Sub-Micron Isolation by VacuumUltraviolet Radiation from low temperature Back End Plasma-AssistedProcesses”，IEEE IEDM97第449頁，敘述了等離子體工藝也會(huì)傷害到隔離氧化層。此種隔離氧化層的損傷在多晶硅覆蓋的區(qū)域下可以被減輕。
然而，仍然存在這樣一個(gè)需要，提供一種有效的紫外線阻擋層以制造半導(dǎo)體組件。

發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明的第一部分，在于提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，此方法包括下列步驟提供一個(gè)初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；于初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上形成非硅層，在波長(zhǎng)小于約300nm時(shí)，非硅層的消光系數(shù)(extinction coefficient)大于0；以及進(jìn)行以等離子體為基礎(chǔ)的制造工藝，以于非硅層上形成一層膜層，非硅層預(yù)防以等離子體為基礎(chǔ)的制造工藝中所產(chǎn)生的紫外線輻射損傷此初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
在實(shí)施例中，波長(zhǎng)介于約200～300nm時(shí)，非硅層的消光系數(shù)大于0。
在實(shí)施例中，波長(zhǎng)小于約300nm時(shí)，非硅層的消光系數(shù)至少為0.03。
在實(shí)施例中，波長(zhǎng)小于約300nm時(shí)，非硅層的消光系數(shù)至少為0.08。
在實(shí)施例中，非硅層的介電常數(shù)大于20左右。
在實(shí)施例中，非硅層的材質(zhì)包括五氧化二鉭、二氧化鉿與二氧化鉿鉭中之至少一種。
在實(shí)施例中，非硅層是以原子層沉積法所形成的。
在實(shí)施例中，非硅層是在低于攝氏200度左右的溫度下形成的。
在實(shí)施例中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形成于內(nèi)層介電層中。
在實(shí)施例中，其中提供初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的步驟包括于半導(dǎo)體基底上形成一層隧道氧化層；以及于隧道氧化層上形成柵極結(jié)構(gòu)。
在實(shí)施例中，提供初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的步驟還包括于隧道氧化層與柵極結(jié)構(gòu)上形成至少一層絕緣層。
在實(shí)施例中，此方法還包括于非硅層上形成一層絕緣層的這個(gè)步驟。
在實(shí)施例中，提供初始半導(dǎo)體基底的步驟還包括于隧道氧化層上與柵極結(jié)構(gòu)下形成一層電荷存儲(chǔ)層。
在實(shí)施例中，提供初始半導(dǎo)體基底的步驟還包括于隧道氧化層上形成一層氮化層；以及于氮化層上形成一層頂氧化層，其中氮化層與頂氧化層是位在柵極結(jié)構(gòu)下。
在實(shí)施例中，柵極結(jié)構(gòu)的材質(zhì)包括多晶硅、多晶硅/金屬硅化物復(fù)合物與鎢中之至少一種。
在實(shí)施例中，提供初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的步驟包括提供半導(dǎo)體基底上的表面；在低于此表面的半導(dǎo)體基底中形成摻雜區(qū)；以及于至少部分摻雜區(qū)中形成隔離結(jié)構(gòu)。
在實(shí)施例中，隔離結(jié)構(gòu)包括淺槽隔離(STI)與場(chǎng)氧化隔離(LOCOS)。
在實(shí)施例中，摻雜區(qū)包括N型區(qū)或P型區(qū)中之一個(gè)。
在實(shí)施例中，提供初始半導(dǎo)體基底的步驟包括提供半導(dǎo)體基底，此半導(dǎo)體基底上具有多條金屬線。
在實(shí)施例中，這些金屬線的材質(zhì)包括鋁、鋁合金與銅中之至少一種。
依照本發(fā)明的第二部分，提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其包括初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；一層非硅層，位于初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上，在波長(zhǎng)小于約300nm時(shí)，非硅層的消光系數(shù)大于0；以及以等離子體工藝形成的一層膜層，位于非硅層上。
依照本發(fā)明的第三部分，提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，此方法包括下列步驟提供初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；于初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上一層非硅層，非硅層的材質(zhì)包括五氧化二鉭、二氧化鉿與二氧化鉿坦中之至少一種；以及進(jìn)行以等離子體為基礎(chǔ)的工藝，以于非硅層上形成膜層，非硅層預(yù)防以等離子體為基礎(chǔ)的工藝中所產(chǎn)生的紫外線輻射損傷此初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
依照本發(fā)明的第四部分，提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；以及一層非硅層，位于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上，此非硅層的材質(zhì)包括五氧化二鉭、二氧化鉿與二氧化鉭鉿中之至少一種。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、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)說明如下。


本發(fā)明將會(huì)做進(jìn)一步的說明，配合對(duì)應(yīng)的圖標(biāo)參照實(shí)施例，其中圖1為等離子體工藝中在200～300nm波長(zhǎng)區(qū)段所產(chǎn)生的輻射光譜圖；圖2為依照實(shí)施例的紫外線阻擋層的消光系數(shù)對(duì)波長(zhǎng)的曲線圖；圖3為依照實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法流程圖；圖4表示依照一實(shí)施例，位于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上的紫外線阻擋層；圖5表示依照一實(shí)施例的一種半導(dǎo)體組件，其具有覆蓋了紫外線阻擋層的隔離結(jié)構(gòu)；圖6表示依照一實(shí)施例的一種半導(dǎo)體組件，其具有覆蓋了紫外線阻擋層的柵極結(jié)構(gòu)；以及圖7表示依照一實(shí)施例的一種半導(dǎo)體組件，其具有覆蓋了紫外線阻擋層的多條金屬線。
主要組件標(biāo)記說明10、20、30、40半導(dǎo)體組件12半導(dǎo)體基底14紫外線阻擋層
24摻雜區(qū)26表面28隔離結(jié)構(gòu)34隧道氧化層36柵極結(jié)構(gòu)40絕緣層44金屬線S10、S20、S30、S40、S50步驟具體實(shí)施方式
如上所述，等離子體工藝常用于制造半導(dǎo)體組件。圖1是出自于IEEE公元2002年超大規(guī)模集成電路技術(shù)科技論文摘要研討會(huì)(Symposium onVLSI Technology Digest of Technical Papers 2002)，Seung-Chul Song等人所著的“Avoiding Plasma Induced Damage to Gate Oxide With a ConductiveTop Film(CTF)on PECVD Contact Etch Stop Layer”，顯示了典型等離子體工藝中所產(chǎn)生的電磁輻射光譜。
如圖上所示，等離子體工藝期間產(chǎn)生了具有波長(zhǎng)范圍自200～800nm(約4.96～1.65eV)的光子。
比爾-朗伯定律(Beer-Lambert law)描述了一層膜層對(duì)于電磁輻射的吸收I＝I0*e-αd其中，I0代表電磁輻射通過膜層之前的初始強(qiáng)度；I代表電磁輻射通過膜層后的強(qiáng)度，d代表膜層厚度；而α代表吸收系數(shù)。
I/I0這個(gè)比率表示電磁輻射成功通過膜層的百分比。
吸收系數(shù)也可以表示如下α(4πK)/λ
其中K代表消光系數(shù)，λ代表波長(zhǎng)。消光系數(shù)K是一個(gè)無方向性的量值。
典型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(例如在界面具有一層?xùn)叛趸瘜?中硅/二氧化硅的能障(barrier)具有約為4.3eV的能帶間隙(band gap)。入射光子的能量大于約4.3eV(也就是說波長(zhǎng)小于約290nm)者，可能會(huì)使得電子被激發(fā)，克服硅/二氧化硅的能障，并且射入二氧化硅中。這類電子的入射降低了組件表現(xiàn)(behavior)與柵氧化層的可靠性。
圖2為依照一實(shí)施例的一種典型的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法流程圖，此實(shí)施例利用一層紫外線阻擋層來預(yù)防等離子體工藝中的損傷。
在步驟S10，形成初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，例如是金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)或互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)之后，利用自行對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物工藝形成金屬硅化物接觸，以提供對(duì)于源極、漏極與多晶硅柵極區(qū)域進(jìn)行歐姆式接觸。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)知，初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)不需要是組件，也可以是隔離結(jié)構(gòu)或者僅只是基底。
在步驟S20，形成了接觸蝕刻終止層。
在步驟S30，于高真空狀況下，以原子層沉積法形成一層紫外線阻擋層。紫外線阻擋層的厚度一般為5～200埃。基底(在本例中為蝕刻終止層)暴露于第一分子前驅(qū)物中。第一分子前驅(qū)物通過化學(xué)吸附而停留在表面。導(dǎo)入第二分子前驅(qū)物與第一分子前驅(qū)物反應(yīng)。第一與第二前驅(qū)物之間發(fā)生了交換反應(yīng)，并且形成副產(chǎn)物。交換反應(yīng)是自限性的(self-limiting)。這個(gè)反應(yīng)可以表示如下
其中ML2是第一前驅(qū)物，AN2是第二前驅(qū)物，MA(film)是紫外線阻擋層，LN是副產(chǎn)物。
重復(fù)這個(gè)工藝可以生成更厚的薄膜。Sundrew Technologies申請(qǐng)的美國專利申請(qǐng)案公開號(hào)US 2003/0168001 A1中，對(duì)于原子層沉積法生成薄膜的技術(shù)有更詳細(xì)地記載。
五氧化二鉭、二氧化鉿與二氧化鉿鉭都是用來作為紫外線阻擋層的合適材質(zhì)。圖3出自于公元2000年6月1日，慕尼黑，《天文望遠(yuǎn)鏡與儀器》，N Thomas與J Wolfe的文章”UV-Shifted Durable Silver Coating forAstronomical Mirrors”，顯示了消光系數(shù)對(duì)五氧化二鉭、二氧化鉿與二氧化鉿鉭波長(zhǎng)的曲線圖。
如圖所示，五氧化二鉭、二氧化鉿與二氧化鉿鉭在波長(zhǎng)范圍小于約400nm時(shí)，其消光系數(shù)大于0而小于約1.5。特別是在波長(zhǎng)小于約300nm時(shí)，五氧化二鉭的消光系數(shù)大于約0.08，二氧化鉿鉭的消光系數(shù)大于約0.03。所以，五氧化二鉭會(huì)是作為紫外線阻擋層材質(zhì)的較佳化合物。五氧化二鉭、二氧化鉿與二氧化鉿鉭的介電常數(shù)也大于約25。
據(jù)此，五氧化二鉭層使用五碘化鉭和氧氣為前驅(qū)物(第一前驅(qū)物)與個(gè)別的氧化劑(第二前驅(qū)物)，在芯片溫度介于約攝氏25～200度之間，以原子層沉積法而生成。通過原子層沉積法，工藝溫度可以維持在相對(duì)低溫，因而得以保護(hù)任何已經(jīng)形成的組件結(jié)構(gòu)。
二氧化鉿層可以用四氯化鉿與水蒸氣為前驅(qū)物(第一前驅(qū)物)與個(gè)別的氧化劑(第二前驅(qū)物)，在芯片溫度介于約攝氏25～200度之間生成。
回到圖2，在步驟S40，以高密度等離子體法沉積一層金屬前介電層(pre-metal dielectric)。在高密度等離子體法的過程中，產(chǎn)生的光子可能會(huì)損傷下面的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。不過，由于紫外線阻擋層的存在，幫助預(yù)防光子傳送至下面的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，減輕了損傷。選擇在光子能量范圍內(nèi)具有消光系數(shù)的紫外線阻擋層，這個(gè)能量范圍內(nèi)的光子會(huì)導(dǎo)致傷害性空穴對(duì)的形成，因而損害組件表現(xiàn)(behavior)或降低柵氧化層的可靠性。
在步驟S50，進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨使得表面平坦化，并且定義出金屬內(nèi)連線的圖案。
盡管上述工藝形成特定的組件結(jié)構(gòu)，可以理解的是此技術(shù)能夠很輕易地應(yīng)用于很廣泛的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)制造中，將紫外線阻擋層用于初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上，更詳細(xì)的說明參照下列圖4～圖7。
圖4顯示了半導(dǎo)體組件10的部分剖面圖。半導(dǎo)體組件10包括半導(dǎo)體基底12。以原子層沉積法形成的紫外線阻擋層14位于半導(dǎo)體基底12上。
紫外線阻擋層14可能是由一層或更多層包含五氧化二鉭、二氧化鉿與二氧化鉿鉭所組成的。在另一實(shí)施例中，于半導(dǎo)體基底12上、紫外線阻擋層14下可能會(huì)有一層或好幾層。
圖5顯示了半導(dǎo)體組件20，其具有覆蓋了紫外線阻擋層14的隔離結(jié)構(gòu)28。半導(dǎo)體組件20包括半導(dǎo)體基底12，兩個(gè)摻雜區(qū)24位于基底12中(低于基底12的頂部表面26)以及兩個(gè)摻雜區(qū)24中間的隔離結(jié)構(gòu)28，其形成于每個(gè)摻雜區(qū)24中的一部分。這兩個(gè)摻雜區(qū)24是通過植入或擴(kuò)散而于基底12中形成。摻雜區(qū)24可以是N型或是P型摻雜區(qū)。隔離結(jié)構(gòu)28包括淺槽隔離和場(chǎng)氧化隔離中之一種。
紫外線阻擋層14形成于基底22上，覆蓋兩個(gè)摻雜區(qū)24與隔離結(jié)構(gòu)28。紫外線阻擋層14是在高度真空的狀況下以原子層沉積法所形成的。例如，五氧化二鉭層是使用五碘化鉭和氧氣為前驅(qū)物(第一前驅(qū)物)與個(gè)別的氧化劑(第二前驅(qū)物)，在芯片溫度介于約攝氏25～200度之間，以原子層沉積法生成的。同樣地，二氧化鉿層可以是使用四氯化鉿和水蒸氣為前驅(qū)物與個(gè)別的氧化劑，在芯片溫度介于約攝氏25～200度之間，以原子層沉積法生成。在波長(zhǎng)小于約400nm的范圍，紫外線阻擋層14的消光系數(shù)大于0、小于約1.4。紫外線阻擋層14阻擋住任何后續(xù)等離子體工藝中產(chǎn)生的真空紫外線輻射，此外，等離子體工藝還可能于隔離結(jié)構(gòu)28的氧化物中導(dǎo)致正電荷的形成，因而降低其隔離特性。形成紫外線阻擋層所用的低溫有助于將半導(dǎo)體組件20的源極/漏極串聯(lián)電阻降至最低。紫外線阻擋層14可以是由一層或多層包含五氧化二鉭、二氧化鉿與二氧化鉿鉭所組成的。在另一實(shí)施例中，半導(dǎo)體基底12上、紫外線阻擋層14下可能會(huì)有一層或好幾層。
參照?qǐng)D6，表示另一個(gè)半導(dǎo)體組件30。半導(dǎo)體組件30包括位于半導(dǎo)體基底12上的一層隧道氧化層34。柵極結(jié)構(gòu)36位于隧道氧化層34上。紫外線阻擋層14位于柵極結(jié)構(gòu)36與隧道氧化層34上。絕緣層40位于紫外線阻擋層14上。隧道氧化層34形成于半導(dǎo)體基底12上。柵極結(jié)構(gòu)形成于隧道氧化層34上。紫外線阻擋層14以原子層沉積法形成于基底12上，覆蓋住柵極結(jié)構(gòu)36與隧道氧化層34。
柵極結(jié)構(gòu)36的材質(zhì)包括多晶硅、多晶硅/金屬硅化物復(fù)合物與鎢中之一種。
紫外線阻擋層14是由高介電常數(shù)的介電材料所組成的，其包括一層或更多層包含五氧化二鉭、二氧化鉿與二氧化鉿鉭。紫外線阻擋層14的介電常數(shù)大于約25。紫外線阻擋層14是在高度真空狀況下以原子層沉積法所形成的。例如，五氧化二鉭層是使用五碘化鉭和氧氣為前驅(qū)物(第一前驅(qū)物)與個(gè)別的氧化劑(第二前驅(qū)物)，在芯片溫度介于約攝氏25～200度之間，以原子層沉積法生成的。同樣地，二氧化鉿層可以是用四氯化鉿和水蒸氣為前驅(qū)物與個(gè)別的氧化劑，在芯片溫度介于約攝氏25～200度之間，以原子層沉積法而生成。在波長(zhǎng)小于約400nm的范圍，紫外線阻擋層14的消光系數(shù)大于0、小于約1.4。
以等離子體增強(qiáng)工藝形成的絕緣層40是位于紫外線阻擋層38上。紫外線阻擋層14擋住等離子體工藝中，例如在形成絕緣層40的期間，所產(chǎn)生的真空紫外線輻射，并且預(yù)防正電荷于隔離結(jié)構(gòu)28的氧化物中形成，否則正電荷的形成會(huì)降低組件表現(xiàn)。
在一實(shí)施例中，還包括一層電荷存儲(chǔ)層(未表示)，例如是位于隧道氧化層34上、柵極結(jié)構(gòu)36下方的氮化層與頂氧化層(未表示)。在另一實(shí)施例中，絕緣層(未表示)位于隧道氧化層34與柵極結(jié)構(gòu)36上，且位于紫外線阻擋層14下方。
圖7表示半導(dǎo)體組件40，其具有覆蓋了一層紫外線阻擋層14的多條金屬線44。組件40包括半導(dǎo)體基底12、基底12上的多條金屬線44以及位于金屬線44上的紫外線阻擋層14。紫外線阻擋層14上有一層絕緣層40。
金屬線44的材質(zhì)包括鋁、鋁合金、銅與銅合金。多個(gè)絕緣層與導(dǎo)體層(未表示)可能是形成于半導(dǎo)體基底12上與金屬線44下。紫外線阻擋層14可能是由高介電材料所組成的，其包括一層或更多層含有五氧化二鉭、二氧化鉿與二氧化鉿鉭。紫外線阻擋層14的介電常數(shù)大于約25。
紫外線阻擋層14是以原子層沉積法形成于基底12上，且覆蓋住金屬線44。紫外線阻擋層14是在高度真空的狀況下以原子層沉積法所形成的。例如，二氧化鉿層是使用四氯化鉿和水蒸氣為前驅(qū)物與個(gè)別的氧化劑，在芯片溫度介于約攝氏25～200度之間，以原子層沉積法而生成。在波長(zhǎng)小于約400nm的范圍，紫外線阻擋層14的消光系數(shù)大于0、小于約1.4。
絕緣層40是介電材料，其位于紫外線阻擋層14上，以等離子體增強(qiáng)工藝而形成。紫外線阻擋層14阻擋了等離子體工藝，如形成絕緣層40的過程中，所產(chǎn)生的真空紫外線輻射，并且預(yù)防正電荷的形成，否則會(huì)降低組件表現(xiàn)(behavior)。
綜上所述，其提供一項(xiàng)技術(shù)形成各種具有紫外線阻擋層的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)或是組件。紫外線阻擋層可以輕易地于低溫下以多種材料制造而成。紫外線阻擋層的提供有助于減少肇因子后續(xù)等離子體工藝中的損傷。這是因?yàn)樽贤饩€阻擋層吸收了那些波長(zhǎng)會(huì)造成損傷，由等離子體工藝中所產(chǎn)生的光子。因此，通過使用紫外線阻擋層，舉例而言，任何制造完成前或是存有柵氧化層者，即使有后續(xù)的等離子體工藝，仍然可以維持其質(zhì)量與完整。另外，由于紫外線阻擋層可以于低溫下形成，因此當(dāng)紫外線阻擋層形成時(shí)，任何現(xiàn)存的初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的完整性都不會(huì)受到波及。此外，因?yàn)樽贤饩€阻擋層可以方便而輕易地形成，所以它可以用在相當(dāng)多的情形之下，而不會(huì)局限于用在任何特定的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上，例如，它不僅能用來保護(hù)柵氧化層，還可以保護(hù)隔離結(jié)構(gòu)或是其它結(jié)構(gòu)。
雖然本發(fā)明已以實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與改進(jìn)。例如，在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)，下列各從屬權(quán)利要求特征可以與各獨(dú)立權(quán)利要求特征作成各種的結(jié)合。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是該方法包括下列步驟提供初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；于該初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上形成非硅層，在波長(zhǎng)小于300nm時(shí)，該非硅層的消光系數(shù)大于0；以及進(jìn)行以等離子體為基礎(chǔ)的工藝，以于該非硅層上形成膜層，該非硅層預(yù)防該以等離子體為基礎(chǔ)的工藝中所產(chǎn)生的紫外線輻射損傷該初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是在波長(zhǎng)介于200～300nm時(shí)，該非硅層的消光系數(shù)大于0。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是在波長(zhǎng)小于300nm時(shí)，該非硅層的消光系數(shù)至少為0.03。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是在波長(zhǎng)小于300nm時(shí)，該非硅層的消光系數(shù)至少為0.08。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是該非硅層的介電常數(shù)大于20。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是該非硅層的材質(zhì)包括五氧化二鉭、二氧化鉿與二氧化鉿鉭中之至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是該非硅層是以原子層沉積法所形成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是該非硅層是在低于攝氏200度的溫度下形成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形成于內(nèi)層介電層中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是提供該初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的該步驟包括于半導(dǎo)體基底上形成隧道氧化層；以及于該隧道氧化層上形成柵極結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是提供該初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的該步驟還包括于該隧道氧化層與該柵極結(jié)構(gòu)上形成至少一層絕緣層。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是還包括下列步驟于該非硅層上形成絕緣層。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是提供該初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的該步驟還包括于該隧道氧化層上與該柵極結(jié)構(gòu)下形成電荷存儲(chǔ)層。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是提供該初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的步驟還包括于該隧道氧化層上形成氮化層；以及于該氮化層上形成頂氧化層，其中該氮化層與該頂氧化層是位在該柵極結(jié)構(gòu)下。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是該柵極結(jié)構(gòu)的材質(zhì)包括多晶硅、多晶硅/金屬硅化物復(fù)合物與鎢中之至少一種。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是提供該初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的該步驟包括提供半導(dǎo)體基底上的表面；在低于該表面的該半導(dǎo)體基底中形成摻雜區(qū)；以及于至少部分該摻雜區(qū)中形成隔離結(jié)構(gòu)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是該隔離結(jié)構(gòu)包括淺槽隔離與場(chǎng)氧化隔離。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是該摻雜區(qū)包括N型區(qū)或P型區(qū)中之一個(gè)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是提供該初始半導(dǎo)體基底的該步驟包括提供半導(dǎo)體基底，該半導(dǎo)體基底上有多條金屬線。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是上述金屬線的材質(zhì)包括鋁、鋁合金與銅中之至少一種。
21.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是該方法包括下列步驟提供初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；于該初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上形成非硅層，該非硅層的材質(zhì)包括五氧化二鉭、二氧化鉿與二氧化鉿坦中之至少一種；以及進(jìn)行以等離子體為基礎(chǔ)的工藝，以于該非硅層上形成膜層，該非硅層預(yù)防該以等離子體為基礎(chǔ)的工藝中所產(chǎn)生的紫外線輻射損傷該初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
22.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是包括初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；非硅層，位于該初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上，在波長(zhǎng)小于300nm時(shí)，該非硅層的消光系數(shù)大于0；以及以等離子體工藝形成的膜層，位于該非硅層上。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是在波長(zhǎng)介于200～300nm時(shí)，該非硅層的消光系數(shù)大于0。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是在波長(zhǎng)小于300nm時(shí)，該非硅層的消光系數(shù)至少為0.03。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是在波長(zhǎng)小于300nm時(shí)，該非硅層的消光系數(shù)至少為0.08。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是該非硅層的介電常數(shù)大于20。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是該非硅層的材質(zhì)包括五氧化二鉭、二氧化鉿與二氧化鉿鉭中之至少一種。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是該非硅層是以原子層沉積法所形成的。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是該非硅層是在低于攝氏200度的溫度下形成的。
30.根據(jù)權(quán)利要求22所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是該非硅層形成于內(nèi)層介電層中。
31.根據(jù)權(quán)利要求22所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是該初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括隧道氧化層，位于半導(dǎo)體基底上；以及柵極結(jié)構(gòu)，位于該隧道氧化層上。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是該初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括至少一層絕緣層，位于該隧道氧化層與該柵極結(jié)構(gòu)上。
33.根據(jù)權(quán)利要求22所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是還包括絕緣層，位于該非硅層上。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是該初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括電荷存儲(chǔ)層，位于該隧道氧化層上與該柵極結(jié)構(gòu)下。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是該初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括氮化層，位于該隧道氧化層上；以及頂氧化層位于該氮化層上，其中該氮化層與該頂氧化層位于該柵極結(jié)構(gòu)下方。
36.根據(jù)權(quán)利要求31所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是該柵極結(jié)構(gòu)的材質(zhì)包括多晶硅、多晶硅/金屬硅化物復(fù)合物與鎢中之至少一種。
37.根據(jù)權(quán)利要求22所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是該初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括位于半導(dǎo)體基底上的表面；摻雜區(qū)，位于低于該表面的該半導(dǎo)體基底中；以及隔離結(jié)構(gòu)，位于至少部分該摻雜區(qū)中。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是該隔離結(jié)構(gòu)包括淺槽隔離與場(chǎng)氧化隔離。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是該摻雜區(qū)包括N型區(qū)或P型區(qū)中之一個(gè)。
40.根據(jù)權(quán)利要求22所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是該初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體基底，該半導(dǎo)體基底上有多條金屬線。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是上述金屬線包括鋁、鋁合金與銅中之至少一種。
42.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是包括半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；以及非硅層，位于該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上，該非硅層的材質(zhì)包括五氧化二鉭、二氧化鉿與二氧化鉭鉿中之至少一種。
全文摘要
本文披露了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與其形成方法。此方法包括下列步驟提供初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；于初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上形成一層非硅層，此非硅層在波長(zhǎng)小于約300nm時(shí)，具有大于0的消光系數(shù)；以及進(jìn)行一個(gè)以等離子體為基礎(chǔ)的工藝，于非硅層上形成一層膜層，此非硅層預(yù)防以等離子體為基礎(chǔ)的工藝中所產(chǎn)生的紫外線輻射損傷初始半導(dǎo)體。
文檔編號(hào)H01L29/78GK1734725SQ20051008502
公開日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2005年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月23日
發(fā)明者駱統(tǒng), 楊令武, 陳光釗 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司