專利名稱：存儲器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種存儲器的制造方法。
背景技術(shù)：
一般來說，隨著存儲器的尺寸逐漸縮小，為了克服愈來愈小的線寬以及防止接觸 窗發(fā)生對準失誤(misalignment)，會采用自行對準接觸窗(self-alignedcontact，SAC)工 藝。在自行對準接觸窗工藝中，柵極側(cè)壁的間隙壁厚度會影響形成于柵極之間的接觸 窗的尺寸。然而，由于存儲器元件包括存儲胞區(qū)與周邊區(qū)，而存儲胞區(qū)與周邊區(qū)的元件對于 間隙壁厚度的要求不同，因此增加了工藝的復雜度。一般來說，會同時在存儲胞區(qū)與周邊區(qū) 的柵極側(cè)壁上形成第一組間隙壁，而后，為了形成周邊區(qū)的源極與漏極區(qū)，通常會在周邊區(qū) 的柵極的第一組間隙壁上再形成第二組間隙壁。其中，為了工藝簡便，會將第二組間隙壁材 料同時填入存儲胞區(qū)的柵極之間的開口，而在周邊區(qū)的基底中形成源極與漏極區(qū)之后，再 一并移除周邊區(qū)的第二組間隙壁以及存儲胞區(qū)的柵極之間的第二組間隙壁材料。然而，由于存儲胞區(qū)的柵極之間的開口具有較大的深寬比，因此要將柵極之間的 第二組間隙壁材料移除干凈是不容易的，且在移除過程中可能會傷害到存儲胞區(qū)的第一組 間隙壁。如此一來，導致第一組間隙壁無法為柵極提供良好的電性絕緣，以及影響后續(xù)利用 第一組間隙壁所形成的接觸窗的尺寸。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種存儲器的制造方法，以簡化工藝且使存儲器具有良好的元件特 性。本發(fā)明提出一種存儲器的制造方法。首先，提供基底，基底包括存儲胞區(qū)與周邊 區(qū)，基底上已形成有多個柵極，且柵極的側(cè)壁上具有第一間隙壁，其中存儲胞區(qū)的柵極之間 具有多個開口。接著，于存儲胞區(qū)的基底上形成第一材料層，第一材料層覆蓋存儲胞區(qū)的柵 極且填滿開口。然后，對周邊區(qū)進行處理步驟。接著，移除部分第一材料層，以于開口中形 成第一圖案。然后，于基底上形成第二材料層，第二材料層覆蓋周邊區(qū)與存儲胞區(qū)，且暴露 出第一圖案。而后，移除第一圖案，以于第二材料層中形成多個接觸窗開口。繼之，于接觸 窗開口中形成接觸窗插塞。在本發(fā)明的一實施例中，上述的處理步驟包括于周邊區(qū)的柵極的第一間隙壁上形 成第二間隙壁，接著以第二間隙壁為掩膜，于周邊區(qū)的柵極兩側(cè)形成源極與漏極區(qū)，然后移 除柵極的第二間隙壁。在本發(fā)明的一實施例中，上述的移除部分第一材料層的步驟包括于第一材料層上 形成圖案化掩膜層，接著以圖案化掩膜層為掩膜，移除部分第一材料層，以暴露出存儲胞區(qū) 的柵極的頂部，然后移除圖案化掩膜層?；谏鲜?，本發(fā)明的存儲器的制造方法先以材料層覆蓋存儲胞區(qū)的元件，因此在對周邊區(qū)進行沉積與刻蝕等處理時，存儲胞區(qū)的元件不會受到傷害，使存儲胞區(qū)的柵極側(cè) 壁上的間隙壁能保持完好的結(jié)構(gòu)。如此一來，間隙壁能為柵極提供良好的電性絕緣，且能在 兩相鄰間隙壁之間形成自對準接觸窗，使存儲器具有良好的元件特性。
圖IA至圖II是依照本發(fā)明的一實施例的一種存儲器的制造方法的流程剖面示意 圖；圖2A與圖2B分別為圖IA與圖IF的上視示意圖。附圖標號100 基底102 存儲胞區(qū)104:周邊區(qū)110、120:柵極112、122、124 間隙壁114:開口126:源極與漏極區(qū)130 第一材料層132:第一圖案132a、140a:頂面134、135 接觸窗開口136、137 接觸窗插塞140 第二材料層
具體實施例方式為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式 作詳細說明如下。圖IA至圖II是依照本發(fā)明的一實施例的一種存儲器的制造方法的流程剖面示意 圖，圖2A與圖2B分別為圖IA與圖IF的存儲胞區(qū)的上視示意圖，其中圖IA與圖IF的存儲 胞區(qū)分別為圖2A與圖2B沿A-A’線的剖面示意圖，圖2A與圖2B省略繪示間隙壁。請同時參照圖IA與圖2A，提供基底100，基底100包括存儲胞區(qū)102與周邊區(qū)104， 基底100上已形成有多個柵極110、120，且柵極110、120的側(cè)壁上具有第一間隙壁112、 122，其中存儲胞區(qū)102的柵極110之間具有多個開口 114。基底100例如是半導體基底，如 N型或P型的硅基底、三五族半導體基底等。柵極110、120的材料例如是摻雜多晶硅，第一 間隙壁112、122的材料例如是氮化硅。特別一提的是，如圖2A所示，在本實施例中，存儲胞 區(qū)102的柵極110例如是呈條狀(strip)且彼此平行。當然，在其他實施例中，柵極110也 可以具有其他構(gòu)形，本發(fā)明不以此為限。請參照圖1B，于基底100上形成第一材料層130，第一材料層130覆蓋存儲胞區(qū) 102與周邊區(qū)104，且第一材料層130填滿開口 114。第一材料層130例如是多晶硅層，且 其形成方法例如是化學汽相沉積法。接著，例如是對第一材料層130進行平坦化工藝使第一材料層130具有平坦表面。其中，平坦化工藝例如是化學機械研磨工藝(chemical mechanical polishing,CMP)。值得注意的是，由于使用厚度較薄的第一間隙壁112、122，因此第一材料層130仍 能以良好的溝填能力填滿開口 114。請參照圖1C，移除覆蓋周邊區(qū)104的第一材料層130，以暴露出周邊區(qū)104。移除 第一材料層130的方法例如是反應性離子刻蝕法(reactive ion etch, RIE)。請參照圖1D，于周邊區(qū)104的柵極120的第一間隙壁122上形成第二間隙壁124。 第二間隙壁124的形成方法例如是先以化學汽相沉積法于基底100上形成間隙壁材料層 (未繪示)，之后再進行非等向性刻蝕工藝移除部分間隙壁材料層，以于第一間隙壁122上 形成間隙壁結(jié)構(gòu)。其中，第二間隙壁124的材料例如是氮化硅，移除部分間隙壁材料層以形 成第二間隙壁124的方法例如是反應性離子刻蝕法。接著，例如是以第二間隙壁IM為掩 膜，進行一植入工藝，以于周邊區(qū)104的柵極120兩側(cè)形成源極與漏極區(qū)126。請參照圖1E，然后，移除第二間隙壁124。移除第二間隙壁124的方法例如是干式 刻蝕法或濕式刻蝕法。必須說明的是，雖然在本實施例中，是以存儲器的制造方法包括進行 圖IE的移除第二間隙壁124的步驟為例，但移除第二間隙壁124的步驟實際上是可選步 驟，也就是說，在另一實施例中，也可以不移除第二間隙壁。值得注意的是，在此步驟中，第一材料層130覆蓋住存儲胞區(qū)102，因此存儲胞區(qū) 102的柵極110與第一間隙壁112受到第一材料層130的保護。也就是說，相較于現(xiàn)有技術(shù) 在形成第二間隙壁時會同時將間隙壁材料填入存儲胞區(qū)的柵極之間的開口，以及在移除第 二間隙壁時會同時移除開口中的間隙壁材料層，在本實施例中，第二間隙壁124的形成或 移除工藝(包括沉積或刻蝕等工藝)都不會對存儲胞區(qū)102的柵極110或第一間隙壁112 造成傷害，使存儲胞區(qū)102的第一間隙壁112能保持完好的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的第一材料層適用于保護存儲胞區(qū)免于受到周邊區(qū)所進行的任何處理工 藝可能造成的破壞。請同時參照圖IF與圖2B，移除部分第一材料層130，以于開口 114中形成第一圖 案132。詳言之，此步驟例如是在第一材料層130(請參照圖1D)上形成一圖案化掩膜層 (未繪示)，接著以圖案化掩膜層為掩膜，移除部分第一材料層130，以于開口 114中形成第 一圖案132，以及暴露出存儲胞區(qū)102的柵極110的頂部110a。其中，第一圖案132的頂部 13 例如是高于柵極110的頂部110a。然后，移除圖案化掩膜層。其中，移除部分第一材 料層130的方法例如是反應性離子刻蝕法。特別一提的是，如圖2B所示，在本實施例中，第 一材料層130例如是被圖案化，使得一部分的第一圖案132例如是呈島狀(island)，以及一 部分的第一圖案132例如是呈條狀(strip)，其中呈島狀的多個第一圖案132例如是排列于 一開口 114中，以及呈條狀的第一圖案132例如是分別排列于一開口 114中。當然，在其他 實施例中，第一圖案132也可以具有其他構(gòu)形，本發(fā)明不以此為限。請參照圖1G，于基底100上形成第二材料層140，使第二材料層140覆蓋周邊區(qū) 104與存儲胞區(qū)102。第二材料層140例如是硼磷硅玻璃層(boronphosphosilicate glass, BPSG)或是其他介電材料層，其形成方法例如是化學汽相沉積法。接著，對第二材料層140 進行平坦化工藝，使第二材料層140的頂面140a與第一圖案132的頂面13 約略相等且 實質(zhì)上位在同一平面上，以暴露出第一圖案132。其中，平坦化工藝例如是化學機械研磨工藝，并以第一圖案132的頂面13 作為研磨終點。請參照圖1H，移除第一間隙壁112之間的第一圖案132，以形成接觸窗開口 134。 移除第一圖案132的方法例如是干式刻蝕法或濕式刻蝕法。接著，移除位于周邊區(qū)104的 第二材料層140的一部分，以于周邊區(qū)104形成接觸窗開口 135，其中接觸窗開口 135暴露 源極與漏極區(qū)126。移除第二材料層140的方法例如是干式刻蝕法或濕式刻蝕法。請參照圖II，于接觸窗開口 134、135中填入導體材料層，以于相鄰兩第一間隙壁 112之間形成接觸窗插塞136，以及于周邊區(qū)104形成接觸窗插塞137。接觸窗插塞136、137 的材料例如是鎢、銅、鋁或其他合適的金屬。值得一提的是，在本實施例中，是先利用第一圖案132定義出而后形成接觸窗開 口 134的位置，因此在形成第二材料層140與移除第一圖案132之后，接觸窗開口 134就會 形成于第一間隙壁112之間。此外，由于存儲胞區(qū)102的第一間隙壁112會被第一材料層 130覆蓋，因此第一間隙壁112不會受到周邊區(qū)104的處理工藝(諸如第二間隙壁IM的形 成與移除)的影響，而能為柵極110提供良好的電性絕緣，以及能在第一間隙壁112之間形 成接觸窗插塞136。綜上所述，本發(fā)明的存儲器的制造方法先以材料層覆蓋存儲胞區(qū)的元件，因此在 對周邊區(qū)進行沉積與刻蝕等處理時，存儲胞區(qū)的元件不會受到傷害，使存儲胞區(qū)的柵極側(cè) 壁上的間隙壁能保持完好的結(jié)構(gòu)。如此一來，間隙壁能為柵極提供良好的電性絕緣，且能在 兩相鄰間隙壁之間形成自對準接觸窗，使存儲器具有良好的元件特性。雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，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)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍當以 權(quán)利要求所界定的為準。
權(quán)利要求
1.一種存儲器的制造方法，其特征在于，所述存儲器的制造方法包括提供一基底，所述基底包括一存儲胞區(qū)與一周邊區(qū)，所述基底上已形成有多個柵極， 且各所述柵極的側(cè)壁上具有一第一間隙壁，其中所述存儲胞區(qū)的所述柵極之間具有多個開π ；于所述存儲胞區(qū)的所述基底上形成一第一材料層，所述第一材料層覆蓋所述存儲胞區(qū) 的所述柵極且填滿所述開口；對所述周邊區(qū)進行一處理步驟；移除部分所述第一材料層，以于各所述開口中形成一第一圖案； 于所述基底上形成一第二材料層，所述第二材料層覆蓋所述周邊區(qū)與所述存儲胞區(qū)， 且暴露出所述第一圖案；移除所述第一圖案，以于所述第二材料層中形成多個接觸窗開口 ；以及 于各所述接觸窗開口中形成一接觸窗插塞。
2.如權(quán)利要求1所述的存儲器的制造方法，其特征在于，所述的處理步驟包括 于所述周邊區(qū)的各所述柵極的所述第一間隙壁上形成一第二間隙壁；以所述第二間隙壁為掩膜，于所述周邊區(qū)的各所述柵極兩側(cè)形成一源極與漏極區(qū)；以及移除各所述柵極的所述第二間隙壁。
3.如權(quán)利要求2所述的存儲器的制造方法，其特征在于，所述的第二間隙壁的材料包 括氮化硅，其形成方法包括反應性離子刻蝕法。
4.如權(quán)利要求1所述的存儲器的制造方法，其特征在于，所述的第一材料層包括多晶 硅，其形成方法包括化學汽相沉積法。
5.如權(quán)利要求1所述的存儲器的制造方法，其特在在于，所述的第一圖案的頂部高于 所述存儲胞區(qū)的所述柵極的頂部。
6.如權(quán)利要求1所述的存儲器的制造方法，其特征在于，移除部分所述第一材料層的 步驟包括于所述第一材料層上形成一圖案化掩膜層；以所述圖案化掩膜層為掩膜，移除部分所述第一材料層，以暴露出所述存儲胞區(qū)的所 述柵極的頂部；以及移除所述圖案化掩膜層。
7.如權(quán)利要求6所述的存儲器的制造方法，其特征在于，移除部分所述第一材料層的 方法包括反應性離子刻蝕法。
8.如權(quán)利要求1所述的存儲器的制造方法，其特征在于，所述第二材料層包括硼磷硅 玻璃，其形成方法包括化學汽相沉積法。
9.如權(quán)利要求1所述的存儲器的制造方法，其特征在于，所述第二材料層的頂部與所 述第一圖案的頂部在同一平面上。
10.如權(quán)利要求1所述的存儲器的制造方法，其特征在于，移除所述第一圖案的方法包 括干式刻蝕法或濕式刻蝕法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種存儲器的制造方法。首先，提供基底，基底包括存儲胞區(qū)與周邊區(qū)，基底上已形成有多個柵極，柵極的側(cè)壁上具有第一間隙壁。其中，存儲胞區(qū)的柵極之間具有多個開口。接著，于存儲胞區(qū)的基底上形成第一材料層，第一材料層覆蓋存儲胞區(qū)的柵極且填滿開口。然后，對周邊區(qū)進行處理步驟。接著，移除部分第一材料層，以于開口中形成第一圖案。然后，于基底上形成第二材料層，第二材料層覆蓋周邊區(qū)與存儲胞區(qū)，且暴露第一圖案。而后，移除第一圖案，以于第二材料層中形成多個接觸窗開口。繼之，于接觸窗開口中形成接觸窗插塞。本發(fā)明的間隙壁能為柵極提供良好的電性絕緣，能在兩相鄰間隙壁之間形成自對準接觸窗，使存儲器具有良好的元件特性。
文檔編號H01L21/8239GK102130062SQ20101060752
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月4日
發(fā)明者廖修漢, 蔣汝平 申請人:華邦電子股份有限公司