專(zhuān)利名稱(chēng)：間隙壁的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，且特別是有關(guān)于一種L 型間隙壁的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著電腦與電子產(chǎn)品功能的加強(qiáng)，應(yīng)用電路亦日趨復(fù)雜，基于成本與 穩(wěn)定性的考量，積體電路內(nèi)所要求電晶體的密度也就大大地增加。但是要 在一個(gè)積體電路上擁有很大的密度，并非單純地減少積體電路內(nèi)元件的大 小比例即可達(dá)到，因?yàn)椴季执笮”壤母淖儯?一則要受到設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(Design Rule)與制程上的限制； 一則亦需詳加考慮元件物理特性上的改變。
請(qǐng)參照?qǐng)D1,以金氧半導(dǎo)體電晶體(MOS)為例，基底100上的兩個(gè)MOS 電晶體110、 120之間的距離相當(dāng)靠近，加上MOS電晶體110的柵極115, 以及MOS電晶體120的柵極125側(cè)壁又分別設(shè)置有間隙壁117、 127。由于 間隙壁117、 127是呈現(xiàn)弧狀，使得兩個(gè)MOS電晶體之間的距離又更加縮短， 在后續(xù)制作接觸窗14 0的過(guò)程中，很容易就會(huì)產(chǎn)生填塞(f i 11 i ng)不良的情 形，造成孔洞(void) 130的形成。此外，由于4冊(cè)極115、 125可能有不平整 的輪廓側(cè)壁，這些情形，在高電壓的操作下，很容易導(dǎo)致漏電的問(wèn)題，影 響元件的電性表現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
有筌于此，依照本發(fā)明實(shí)施例的目的就是在提供一種間隙壁的制造方 法，可以利用聚合物層作為罩幕，利用一道蝕刻制程即形成L型間隙壁。
依照本發(fā)明提供實(shí)施例的再一目的是提供一種間隙壁的制造方法，利 用介電解析增進(jìn)涂布技術(shù)形成的保護(hù)層作為罩幕，而形成L型的間隙壁。
本發(fā)明提出一種L型間隙壁的制造方法，先提供基底，基底上已形成 有突起結(jié)構(gòu)。然后，在基底上形成介電材料，覆蓋住突起結(jié)構(gòu)。接著，實(shí)施 移除介電材料步驟，在此步驟同時(shí)移除突起結(jié)構(gòu)頂部與部分基底上的介電 材料，留下L型間隙壁。
依照本發(fā)明實(shí)施例所述的間隙壁的制造方法，其中移除介電材料步驟 包含了先在介電材料上形成一層聚合物層，聚合物層與介電材料具有不同 的蝕刻選擇比。然后進(jìn)行蝕刻制程，包含移除部分聚合物層，形成聚合間 隙壁，之后以聚合間隙壁為罩幕，圖案化介電材料以形成L型間隙壁。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的間隙壁的制造方法，其中聚合物層的形成方
法包括一介電解析增進(jìn)涂布技術(shù)(dielectric resolution enhancement coating technique)。
依照本發(fā)明實(shí)施例所迷的間隙壁的制造方法，其中在圖案化介電材料 的步驟中，更包括一并移除部分聚合間隙壁。
依照本發(fā)明實(shí)施例所述的間隙壁的制造方法，更包括在形成間隙壁之 后，移除剩余的聚合間隙壁。
依照本發(fā)明實(shí)施例所述的間隙壁的制造方法，其中移除剩余的聚合間 隙壁的方法包括干式剝除光阻法與濕式剝除光阻法。 .
依照本發(fā)明實(shí)施例所述的間隙壁的制造方法，其中介電材料的材質(zhì)包 括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。
依照本發(fā)明實(shí)施例所述的間隙壁的帝旨法,其中突g構(gòu)為柵極結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明提出另一種間隙壁的制造方法，先提供基底，基底上已形成有 突起結(jié)構(gòu)。之后，在基底上形成一層介電材料，覆蓋住突起結(jié)構(gòu)。以介電 解析增進(jìn)涂布技術(shù)(dielectric resolution enhancement coating technique)在基底上形成一層保護(hù)層，保護(hù)層與介電材料具有不同的蝕刻 選擇比。然后，移除部分保護(hù)層而形成保護(hù)間隙壁。再以保護(hù)間隙壁為罩 幕，圖案化介電材料。
依照本發(fā)明實(shí)施例所述的間隙壁的制ii^法，其中保護(hù)層包括聚合物層。
依照本發(fā)明實(shí)施例所述的間隙壁的制造方法，其中聚合物層的材質(zhì)包 括碳?xì)浞铩?br> 依照本發(fā)明實(shí)施例所述的間隙壁的帝Jit^T法,其中間P承壁的剖面成L型。
依照本發(fā)明實(shí)施例所述的間隙壁的制造方法，其中在圖案化介電材料 的步驟中，更包括一并移除部分聚合間隙壁。
本發(fā)明以介電解析解析增進(jìn)涂布技術(shù)，在介電材料上形成了 一層保護(hù) 層，利用保護(hù)層與介電材料蝕刻選擇比的差異，在一道蝕刻步驟中，即可形 成L型的間隙壁。此方法簡(jiǎn)單，且相當(dāng)容易控制，利用保護(hù)間隙壁的厚度,就 可以制作出不同寬度的L型間隙壁，能夠彈性地配合元件的需求。
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，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖l是繪示已知金氧半導(dǎo)體電晶體的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖2A至圖2E是繪示本發(fā)明一實(shí)施例的一種間隙壁的制造流程剖面圖。
100、 200:基底 110、 120: M0S電晶體
115、 125、 220:柵極 117、 127:間隙壁130:孑U同 225:突起結(jié)構(gòu) 235:間隙壁
210:閘介電層 230:介電層 240:聚合物層
245、 245a:聚合間隙壁
具體實(shí)施例方式
圖2A至圖2E是繪示本發(fā)明一實(shí)施例的一種間隙壁的制造流程剖面圖。
請(qǐng)參照?qǐng)D2A，先提供基底200,基底200上已形成有突起結(jié)構(gòu)225。基 底200例如是硅基底。突起結(jié)構(gòu)225例如是具有閘介電層210與柵極220 的柵極結(jié)構(gòu)。其中，閘介電層210的材質(zhì)例如是氧化硅，柵極220的材質(zhì) 例如是摻雜多晶硅。
然后，請(qǐng)參照?qǐng)D2B，在基底200上形成介電材料，如介電層230，覆 蓋住突起結(jié)構(gòu)225。介電層230的材質(zhì)例如是氧化硅、氮化硅或氮氧化硅，其 形成方法例如是化學(xué)氣相沉積法。接著，在基底200上形成一層聚合物層 240，此聚合物層240的形成方法例如是介電解析增進(jìn)涂布技術(shù)(dielectric resolution enhancement coating technique) 。 jt匕聚合4勿層240的才才質(zhì)i"列 如是碳?xì)浞?CxHyFz),如三氟甲烷(CHF3)、 二氟甲烷(CH2F》,或是不含 氬的氟化碳(CxFy)，如八氟丁烯(Cjg、六氟乙烷(C2F》、四氟化碳(CFO，或者 是碳?xì)浞锱c氟化碳的混合物。聚合物層240例如是以電漿化學(xué)氣相沉 積法所形成的，其厚度可以是依照元件的需求而定。
在一實(shí)施例中，上述聚合物層240可以是^f吏用LAM 9100的蝕刻器 (etcher),配合控制反應(yīng)中的沉積/蝕刻率(deposition/etching ratio)的 方法(recipe),在介電層230上形成。關(guān)于聚合物層240的形成方法，可參 照美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)柕?9/978， 546號(hào)的全部或部分方法與裝置，其內(nèi)容在此 一并做為參考。
繼而，請(qǐng)參照?qǐng)D2C，移除部分聚合物層240,而形成聚合間隙壁245,移除 的方法例如是干式蝕刻法。^，請(qǐng)參照?qǐng)D2D,以聚合間隙壁245為罩幕，圖案 化介電層230以形成間隙壁235，圖案化的方法例如是干式蝕刻法。所形成 的間隙壁235的剖面呈L型。
在一實(shí)施例中，移除部分聚合物層240，形成聚合間隙壁245，而后以 聚合間隙壁245為罩幕，圖案化介電層230以形成間隙壁235,這些步驟，例 如是利用單一蝕刻制程(single etch process)所形成的。
舉例來(lái)說(shuō)，這些步驟可以是在高密度電漿蝕刻器(HDP etcher)，如高密 度電漿多晶硅蝕刻器(HDP poly etcher)中進(jìn)行，利用回蝕刻的方式，先對(duì) 聚合物層240進(jìn)行蝕刻，以形成聚合間隙壁245。然后，繼續(xù)進(jìn)行蝕刻，由 于聚合間隙壁245與介電層230具有不同的蝕刻選擇比，介電層230的蝕刻速率較快，因此，聚合間隙壁245可以作為蝕刻介電層230的罩幕之用，進(jìn)而 形成L型的間隙壁235。當(dāng)然，蝕刻介電層230的過(guò)程中，部分聚合間隙壁 245也會(huì)隨之一并被移除，而剩下聚合間隙壁245a。
換句話說(shuō)，由于聚合物層240是以介電解析增進(jìn)涂布技術(shù)所形成的，其 與介電層230置于蝕刻器中，可以利用單一蝕刻制程，輕易地對(duì)這兩層進(jìn) 行蝕刻而形成L型的間隙壁235。在一實(shí)施例中，此單一蝕刻制程自始至終 甚至可以使用相同的壓力、氣體種類(lèi)、氣體流量等條件，大幅地節(jié)省制程時(shí) 間，降低制程的復(fù)雜度
特別說(shuō)明的是，若是要形成較寬的間隙壁235 (即間隙壁235L型的底部 較長(zhǎng))，則可以沉積較厚的聚合物層240，使后續(xù)形成的聚合間隙壁245a厚 度增加，則下方形成的間隙壁235也會(huì)比較寬。換言之，間隙壁235的寬 度(即間隙壁235L型的底部)可以借由控制聚合物層240的厚度而調(diào)整，更 有助于配合元件的設(shè)計(jì)需求，無(wú)論是高壓元件或是低壓元件都可以適用。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D2E，移除剩余的聚合間隙壁245a,留下位于突起結(jié)構(gòu) 225兩側(cè)的L型間隙壁235。移除聚合間隙壁245a的方法例如是千式蝕刻 法如氧電漿剝除，或者是用濕式蝕刻法去除。當(dāng)然，也可以是先以干式蝕 刻剝除聚合間隙壁245a,然后再以濕式蝕刻清洗。在一實(shí)施例中，其例如 是以干式剝除光阻與濕式剝除光阻來(lái)移除聚合間隙壁245a。
由上述實(shí)施例可知，本發(fā)明利用介電解析增進(jìn)涂布技術(shù)，在介電層上 形成了聚合物層。由于這一層聚合物層與介電層之間具有不同的蝕刻選擇 比，因此，可以利用單一蝕刻制程，在同一個(gè)蝕刻器中逐步地移除部分聚 合物層與介電層，而形成L型的間隙壁。
此間隙壁的制造方法相當(dāng)單純而不復(fù)雜，無(wú)須經(jīng)過(guò)進(jìn)出爐管等升溫、降 溫的步驟，可以大幅地縮短制造流程，且對(duì)于間隙壁的寬度也可以獲得很 精確的控制，不論是高壓元件或是低壓元件都可以應(yīng)用本發(fā)明的制造方法。 此外，應(yīng)用本發(fā)明的方法所形成的間隙壁，還能夠預(yù)防在后續(xù)接觸窗中生 成孔洞，進(jìn)而防止漏電，增進(jìn)元件的電性表現(xiàn)。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式 上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā) 明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利 用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但 凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所 作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種間隙壁的制造方法，其特征在于其包括以下步驟提供一基底，該基底上已形成有一突起結(jié)構(gòu)；在該基底上形成一介電材料，覆蓋住該突起結(jié)構(gòu)；以及實(shí)施一移除介電材料步驟，在該步驟同時(shí)移除突起結(jié)構(gòu)頂部與部分基底上的介電材料，留下一L型間隙壁。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述的 移除介電材料步驟包括在該介電材料上形成一聚合物層，該聚合物層與該介電材料具有不同 的蝕刻選擇比；以及進(jìn)行一蝕刻制程，包括移除部分該聚合物層，形成一聚合間隙壁；以及 以該聚合間隙壁為罩幕，圖案化該介電材料以形成該L型間隙壁。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述的 聚合物層的形成方法包括一介電解析增進(jìn)涂布技術(shù)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述的 在圖案化該介電材料的步驟中，更包括一并移除部分該聚合間隙壁。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其更包括在 形成該間隙壁之后，移除剩余的該聚合間隙壁。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述的 移除剩余的該聚合間隙壁的方法包括干式剝除光阻法與濕式剝除光阻法。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述的 介電材料的材質(zhì)包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述的 突起結(jié)構(gòu)包括一柵極結(jié)構(gòu)。
9、 一種間隙壁的制造方法，其特征在于其包括 提供一基底，該基底上已形成有一突起結(jié)構(gòu)； 在該基底上形成一介電材料，覆蓋住該突起結(jié)構(gòu)； 以介電解析增進(jìn)涂布技術(shù)在該基底上形成一保護(hù)層，該保護(hù)層與該介電材料具有不同的蝕刻選擇比；移除部分該保護(hù)層而形成一保護(hù)間隙壁；以及 以該保護(hù)間隙壁為罩幕，圖案化該介電材料。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述 的保護(hù)層包括一聚合物層。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述的聚合物層的材質(zhì)包括碳?xì)浞铩?br> 12、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述 的間隙壁的剖面成一L型。
13、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述 的在圖案化該介電材料的步驟中，更包括一并移除部分該聚合間隙壁。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種L型間隙壁的制造方法，先提供基底，基底上已形成有突起結(jié)構(gòu)。然后，在基底上形成介電材料，覆蓋住突起結(jié)構(gòu)。接著，實(shí)施移除介電材料步驟，在此步驟同時(shí)移除突起結(jié)構(gòu)頂部與部分基底上的介電材料，留下一L型間隙壁。本發(fā)明可以大幅地縮短制造流程，且對(duì)于間隙壁的寬度也可以獲得很精確的控制，不論是高壓元件或是低壓元件都可以應(yīng)用本發(fā)明的制造方法。此外，應(yīng)用本發(fā)明的方法所形成的間隙壁，還能夠預(yù)防在后續(xù)接觸窗中生成孔洞，進(jìn)而防止漏電，增進(jìn)元件的電性表現(xiàn)。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101290885SQ200710096918
公開(kāi)日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2007年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月16日
發(fā)明者韋國(guó)樑 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司