專利名稱：一種在半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體元件的制造方法，特別涉及一種用于在柵極結(jié)構(gòu)之間形成一個(gè)自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)以暴露出半導(dǎo)體基底中的導(dǎo)電區(qū)的方法。
目前，通過(guò)以增加裝置性能的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)很早以前就已經(jīng)開(kāi)始了。然而，相較于使用較大線寬尺寸制造的組件而言，縮減半導(dǎo)體最小線寬尺寸將產(chǎn)生較小的導(dǎo)電區(qū)域，并且降低了寄生接觸電容值，而且具有較低的使性能變壞的阻容值(RC值)。經(jīng)過(guò)若干個(gè)半導(dǎo)體制造步驟(諸如光學(xué)微觀攝影及干式蝕刻)可以完成較小尺寸的組件。更復(fù)雜的曝光照相機(jī)的使用以及更敏感的光致抗蝕劑層的使用已經(jīng)允許小于四分之一微米的線寬可在光致抗蝕劑層中實(shí)現(xiàn)。此外，更先進(jìn)的干式蝕刻設(shè)備及制造方法的開(kāi)發(fā)已經(jīng)允許光致抗蝕劑層中小于四分之一微米的線寬可放在半導(dǎo)體裝置制造中使用的其他材料。然而，除了制造范圍的進(jìn)展外，結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新也已允許小于四分之一微米的線寬得以實(shí)現(xiàn)。例如自行對(duì)準(zhǔn)接觸(開(kāi)口與結(jié)構(gòu)，形成于金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體(MOSFET)裝置的柵極結(jié)構(gòu)之間)已經(jīng)允許柵極結(jié)構(gòu)之間的間隔縮減。自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗開(kāi)口完全允許所安置的接觸窗結(jié)構(gòu)形成在自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗開(kāi)口中，與柵極結(jié)構(gòu)之間的底層導(dǎo)電區(qū)域(位于間隔中，寬度較自行對(duì)準(zhǔn)接觸窗的直徑小)接觸。而在未形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗開(kāi)口的情況下，則必須在柵極結(jié)構(gòu)之間使用較大的導(dǎo)電區(qū)域，以確保能完全設(shè)置其上層結(jié)構(gòu)。自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗開(kāi)口的完成是在柵極結(jié)構(gòu)的窄間隔中形成一個(gè)導(dǎo)電區(qū)域(諸如MOSFET的源極/漏極區(qū))，接著形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗開(kāi)口(較柵極結(jié)構(gòu)之間的間隔為大)，從而暴露出位于柵極結(jié)構(gòu)之間的導(dǎo)電區(qū)。接著，將隨后形成的自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)(形成在自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗開(kāi)口中)完全設(shè)置在底層導(dǎo)電區(qū)域上。如此新穎的方法無(wú)需較大的區(qū)域，以確保能完全安置結(jié)構(gòu)的接觸窗開(kāi)口。然而，為了使自行對(duì)準(zhǔn)的接觸的觀念能夠成功，必須在柵極結(jié)構(gòu)的邊緣形成無(wú)針孔現(xiàn)象的絕緣體間隙壁，以避免自行對(duì)準(zhǔn)接觸結(jié)構(gòu)(位于自行對(duì)準(zhǔn)接觸窗中)與柵極結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生漏電流與短路現(xiàn)象。
為此，本發(fā)明將公開(kāi)一種用于在柵極結(jié)構(gòu)邊緣形成復(fù)合間隙壁的新穎制造方法，其中在復(fù)合間隙壁的底層組件中，可能出現(xiàn)的缺陷或針孔可由非導(dǎo)電性的復(fù)合間隙壁的下層組件所覆蓋，因而避免基底(自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)下的導(dǎo)電區(qū)域)發(fā)生自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)與柵極短路(由自行對(duì)準(zhǔn)接觸窗結(jié)構(gòu)引起)的風(fēng)險(xiǎn)。諸如美國(guó)專利第6,033,962號(hào)(Jeng等人)的公知技術(shù)說(shuō)明了一種在柵極結(jié)構(gòu)邊緣上形成絕緣體間隙壁的用于自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，然而該公知技術(shù)并未說(shuō)明本發(fā)明中所述的用于形成復(fù)合間隙壁的方法，復(fù)合間隙壁的特征在于自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)使用的非導(dǎo)電性的上層間隙壁組件。
本發(fā)明的主要目的在于提出一種在半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，使MOSFET裝置能用于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)以及靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)單元。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種在半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，特別是在MOSFET裝置的柵極結(jié)構(gòu)邊緣上形成復(fù)合間隙壁。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提出一種在半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，所形成的復(fù)合間隙壁包含一個(gè)底層氮化硅以及一個(gè)上層未摻雜或非晶相的硅化合物。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提出一種在半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，在柵極結(jié)構(gòu)之間的自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗開(kāi)口中形成導(dǎo)電的自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)，其中自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)與復(fù)合間隙壁的未摻雜或非晶硅間隙壁化合物連接。
為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明提供一種在半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，尤其是一種形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗開(kāi)口以及位于MOSFET裝置之柵極結(jié)構(gòu)之間的自行對(duì)準(zhǔn)接觸結(jié)構(gòu)的方法。其特征在于復(fù)合間隙壁位于柵極結(jié)構(gòu)邊緣，并包含一未摻雜或非晶硅上層間隙壁化合物。在半導(dǎo)體基底上形成輕摻雜源極/漏極區(qū)域之后，接著形成被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)。在淀積一氮化硅層以及一個(gè)上層未摻雜或非晶硅層后，利用非各向同性干式蝕刻過(guò)程，在被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)邊緣上形成復(fù)合間隙壁。其特征在于，上層未摻雜或非晶硅間隙壁化合物將填入底層氮化物間隙壁化合物中的缺陷或針孔。接著在未被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)、或者在未被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)上的復(fù)合間隙壁所覆蓋的半導(dǎo)體基底的區(qū)域形成重?fù)诫s源極/漏極區(qū)域之后，淀積氧化硅。接著在氧化硅層中形成一個(gè)自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗開(kāi)口，其中自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗開(kāi)口將暴露出一個(gè)寬度，這個(gè)寬度位于被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)間的重?fù)诫s源極/漏極區(qū)域，并且暴露出位于被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)邊緣上的復(fù)合間隙壁。接著淀積導(dǎo)電材料，如摻雜多晶硅、鎢，并進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)，因而在自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗口中形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)，或?qū)щ姷淖孕袑?duì)準(zhǔn)接觸插塞。其中該自行對(duì)準(zhǔn)的接觸結(jié)構(gòu)將完全置于底層的重?fù)诫s源極/漏極區(qū)域上，并與位于被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)邊緣上的復(fù)合間隙壁連接。
將參考附圖在優(yōu)選實(shí)施例中詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的目的及其他優(yōu)點(diǎn)，這些附圖是

圖1～5為本發(fā)明在半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，說(shuō)明在柵極結(jié)構(gòu)間的自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗開(kāi)口中形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的主要過(guò)程，其中柵極結(jié)構(gòu)包含復(fù)合間隙壁，其特征在于一個(gè)上層未摻雜或非晶硅間隙壁。
本發(fā)明主要是在柵極結(jié)構(gòu)間的自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗開(kāi)口中形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法。其中柵極結(jié)構(gòu)包含復(fù)合間隙壁，特征在于上層間隙壁由未摻雜或非晶硅組成。本發(fā)明是以N溝道的MOSFET元件說(shuō)明，但也可應(yīng)用于P溝道的MOSFET元件。本發(fā)明中所說(shuō)明的復(fù)合間隙壁可應(yīng)用于所有的MOSFET元件，諸如DRAM、SRAM、或其他類型的邏輯或存儲(chǔ)單元的MOSFET裝置。
圖1為一個(gè)P型半導(dǎo)體基底1，該P(yáng)形半導(dǎo)體基底1由具有<100>結(jié)晶方向的單晶硅組成；首先形成用絕緣物填充的隔離區(qū)20，如淺溝道隔離(STI)或熱生長(zhǎng)場(chǎng)氧化層(FOX)，在氧氣氣氛中熱生長(zhǎng)形成一個(gè)柵氧化層2，其厚度在50至100埃之間。接著在柵氧化層2上形成一氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)5。這個(gè)步驟可借助于低壓化學(xué)氣相淀積(LPCVD)形成一個(gè)多晶硅層或金屬硅化物層3，如硅化鎢，其厚度在1000至3000埃之間。然而，如果是金屬硅化物層3，可由下層多晶硅與上層金屬硅化層組成；而多晶硅層3可通過(guò)添加砷或磷至硅烷氣氛中在淀積期間動(dòng)態(tài)地?fù)诫s，或者首先淀積多晶硅層3，然后通過(guò)砷或磷離子的植入進(jìn)行摻雜。在多晶硅層或金屬硅化物層3淀積后，經(jīng)過(guò)低壓化學(xué)氣相淀積或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積(PECVD)淀積一個(gè)氮化硅層4，其厚度在300至1500埃之間。
接著以一光致抗蝕劑(圖中未表示)為蝕刻的掩模，經(jīng)過(guò)非各向同性的活性離子蝕刻(RIE)方法形成被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)5，其中非各向同性活性離子蝕刻使用CF4或CHF3作為氮化硅層4的蝕刻劑，使用CL2或SF6作為多晶硅層或金屬硅化物層3的蝕刻劑。被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)5的寬度在0.15至0.20微米之間，這將造成在源極/漏極區(qū)域形成后，被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)5下方的溝道長(zhǎng)度低于0.10微米。通過(guò)等離子體氧氣灰化及濕式清洗去除用于確定被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)5的光致抗蝕劑；而且通過(guò)濕式清洗過(guò)程的緩沖氫氟酸循環(huán)，將未被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)5所覆蓋的二氧化硅柵極絕緣層2部分去除。接著形成輕摻雜的源極/漏極區(qū)域30(用于諸如SRAM的特定單元中的元件)，在未被氮化硅覆蓋層?xùn)艠O結(jié)構(gòu)5覆蓋的半導(dǎo)體基底1的區(qū)域中，是通過(guò)能量約30至70KeV間的砷或磷的植入，植入劑量在1E13至1E14個(gè)原子/cm2之間。
下面，說(shuō)明在被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)5邊緣上形成間隙壁。因?yàn)橐蛔孕袑?duì)準(zhǔn)的接觸窗口在隨后產(chǎn)生的選擇性地形成在一氧化硅層中、從將位于柵極結(jié)構(gòu)之間的導(dǎo)電性的源極/漏極區(qū)域暴露出，所以間隙壁必須由氧化硅以外的材料形成，以確保自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗口過(guò)程的選擇性。如前所述，公知技術(shù)使用氮化硅作為間隙壁材料，以允許一自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗口形成在氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)之間的氧化硅層中，關(guān)鍵在于柵極結(jié)構(gòu)邊緣上的氮化硅間隙壁。然而，諸如針孔等在氮化硅間隙壁中的缺陷將使位于自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗口中的隨后產(chǎn)生的導(dǎo)電性自行對(duì)準(zhǔn)的接觸結(jié)構(gòu)與柵極結(jié)構(gòu)接觸，從而造成不希望的柵極至基底的漏電流或短路。因此，本發(fā)明的特征在于一種復(fù)合間隙壁，這種復(fù)合間隙壁由一個(gè)底層氮化硅層以及一個(gè)非導(dǎo)電性的未摻雜多晶硅或非晶硅上層間隙壁組成。因此，若針孔現(xiàn)象確實(shí)存在于底層氮化硅間隙壁組件中，則上層間隙壁的未摻雜硅將作為非導(dǎo)電性材料填充缺陷或針孔，因而降低柵極至基底的漏電流或短路的風(fēng)險(xiǎn)。因此，首先經(jīng)過(guò)低壓化學(xué)氣相淀積或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積過(guò)程淀積一個(gè)氮化硅層6a，使氮化硅層6a的厚度達(dá)約50至500埃之間，接著經(jīng)過(guò)低壓化學(xué)氣相淀積過(guò)程淀積一個(gè)未摻雜多晶硅或非晶體硅層7a達(dá)約50至200埃之間的厚度，如圖2所示。
接著進(jìn)行非各向同性的活性離子蝕刻，即，使用Cl2或SF6作為未摻雜多晶硅或非晶硅層7a的蝕刻劑，使用CF4或CHF3作為氮化硅層6a的蝕刻劑，產(chǎn)生位于氮化硅覆蓋層的柵極結(jié)構(gòu)5邊緣的復(fù)合間隙壁。復(fù)合間隙壁由上層的未摻雜多晶硅或非晶硅間隙壁7b以及底層的氮化硅間隙壁6b組成。這種情況示意地表示在圖3中。重?fù)诫s源極/漏極區(qū)域8接著形成在未被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)5，或未放在被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)5上的復(fù)合間隙壁覆蓋的半導(dǎo)體基底1的區(qū)域中。重?fù)诫s源極/漏極區(qū)域8是經(jīng)過(guò)植入砷或磷離子形成的，其能量在約40至80KeV之間，劑量在約1E14至1E15個(gè)原子/cm2之間，植入角度在約0至70度之間。低植入角度很重要，可以限制離子不會(huì)損傷未摻雜多晶硅或非晶硅間隙壁7b的本身。
接著以低壓化學(xué)氣相淀積或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積一氧化硅層9，其厚度約為3000至12000埃之間，使用四乙烷硅甲烷(TEOS)作為淀積源。接著進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)，產(chǎn)生平坦表面的氧化硅層9。使用光致抗蝕劑(圖中未示出)作為蝕刻掩模，并使用CHF3作為氮化硅的蝕刻劑，選擇性地在氧化硅層9中形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗口10。相對(duì)于未摻雜多晶硅或氮化硅的較低蝕刻速率，氧化硅的較高蝕刻速率將選擇性地形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗口10。在被氮化硅覆蓋層的柵極結(jié)構(gòu)5(包含復(fù)合間隙壁)之間的間隔約在0.01至0.10微米之間，而自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗口10的直徑約為0.01至0.1微米之間。接著利用氧氣灰化以及式清洗去除用于形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗口10的掩模的光致抗蝕劑，如圖4所示。
接著在自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗口10中形成圖5中示意表示的自行對(duì)準(zhǔn)的接觸結(jié)構(gòu)11。經(jīng)過(guò)低壓化學(xué)氣相淀積過(guò)程淀積一個(gè)諸如鎢、硅化鎢、或摻雜多晶硅的導(dǎo)電層，達(dá)到約為1000至5000埃之間的厚度，從而將自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗口10完全填充。接著經(jīng)過(guò)化學(xué)機(jī)械研磨、或經(jīng)過(guò)選擇性的活性離子蝕刻制程(使用Cl2或SF6作為導(dǎo)電層的蝕刻劑)從氧化硅層9的頂端表面去除部分導(dǎo)電層，因而在自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗口10中形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸結(jié)構(gòu)11。自行對(duì)準(zhǔn)接觸結(jié)構(gòu)11完全置于重?fù)诫s源極/漏極區(qū)域8上，并與未摻雜多晶硅或非晶體硅間隙壁組件7b連接。用未摻雜多晶硅或非晶硅氮化硅填充或密封間隙壁組件6b中的缺陷或針孔的能力將消除導(dǎo)電性的自行對(duì)準(zhǔn)的接觸結(jié)構(gòu)11連接至被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)5的導(dǎo)電區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)，因而避免柵極至基底的短路或漏電流。
以上針對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)敘述不是限制本發(fā)明的范圍，而且對(duì)于本領(lǐng)域的普遍技術(shù)人員而言，可在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思的情況下進(jìn)行適當(dāng)而細(xì)微的改變與調(diào)整，但這些改變與調(diào)整都是本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種在半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，所說(shuō)方法包含的步驟有在基底的底層?xùn)艠O絕緣層上形成一個(gè)被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)；在未被柵極結(jié)構(gòu)覆蓋的半導(dǎo)體基底的區(qū)域形成輕微摻雜的源極/漏極區(qū)域；在被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)的邊緣形成復(fù)合間隙壁，其中各復(fù)合間隙壁包含有一個(gè)底層氮化硅間隙壁以及一個(gè)上層未摻雜硅間隙壁；在未為被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)及復(fù)合間隙壁所覆蓋的半導(dǎo)體基底區(qū)域中形成重?fù)诫s源極/漏極區(qū)域；淀積一氧化硅層；在氧化硅層中形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗口，其中自行對(duì)準(zhǔn)接的觸窗口露出重?fù)诫s源極/漏極區(qū)域；以及在自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗口中形成一個(gè)自行對(duì)準(zhǔn)的接觸結(jié)構(gòu)，其中自行對(duì)準(zhǔn)的接觸結(jié)構(gòu)將完全置于底層的重?fù)诫s源極/漏極區(qū)域上，并與位于氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)邊緣上的所述復(fù)合間隙壁連接。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于柵極絕緣層為二氧化硅層，二氧化硅層以熱生長(zhǎng)方式形成，其厚度在50至100埃之間。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)由厚度1000至3000埃的摻雜多晶硅組成。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)是可由厚度1000至3000埃的多晶硅化金屬組成，其中多晶硅化金屬由一個(gè)上層金屬硅化物層以及一個(gè)底層摻雜多晶硅層組成，且金屬硅化層物可為硅化鎢。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于覆蓋氮化硅層是經(jīng)過(guò)低壓化學(xué)氣相淀積或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣淀積其中的一種方式形成的，厚度為300至1500埃之間。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于在輕微摻雜源極/漏極區(qū)域之間的溝道長(zhǎng)度低于0.10微米。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于復(fù)合間隙壁的氮化硅間隙壁是經(jīng)過(guò)低壓化學(xué)氣相淀積或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積其中的一種方式形成的，厚度為50至500埃之間。
8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于復(fù)合間隙壁的未摻雜硅間隙壁由未摻雜多晶硅經(jīng)低壓化學(xué)氣相淀積形成，厚度在50至200埃之間。
9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于復(fù)合間隙壁的未摻雜硅間隙壁由非晶硅經(jīng)過(guò)低壓化學(xué)氣相淀積形成，厚度在50至200埃之間。
10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于復(fù)合間隙壁是經(jīng)過(guò)非各向同性活性離子蝕刻過(guò)程形成，其中使用Cl2或SF6作為未摻雜多晶硅的蝕刻劑，并使用CF4或CHF3作為氮化硅層的蝕刻劑。
11.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于該重?fù)诫s源極/漏極區(qū)域是經(jīng)過(guò)植入砷或磷離子形成，其能量在40至80KeV之間，劑量在1E14至1E15個(gè)原子/cm2之間，植入角度在0至7度之間。
12.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基底上形成。自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于在包含有復(fù)合間隙壁的被氮化硅覆蓋的并列的柵極結(jié)構(gòu)之間的間隔在0.01至0.10微米之間。
13.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于在氧化硅層中的自行對(duì)準(zhǔn)接觸窗的直徑在0.01至0.1微米之間。
14.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)是由摻雜多晶硅、硅化鎢或鎢其中之一組成。
15.一種在半導(dǎo)體基底上的氧化硅層中形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗開(kāi)口的方法，其中自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗開(kāi)口露出，置于被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)邊緣上的復(fù)合間隙壁，且其中的復(fù)合間隙壁包含一個(gè)底層氮化硅間隙壁與一個(gè)上層未摻雜硅間隙壁，所說(shuō)的方法包含的步驟有在底層二氧化硅柵極絕緣層上形成一個(gè)被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)；在未被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)覆蓋的半導(dǎo)體基底區(qū)域中形成輕微摻雜源極/漏極區(qū)域；淀積氮化硅層；淀積未摻雜硅層；進(jìn)行非各向同性干式蝕刻，在被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)邊緣上形成所述復(fù)合間隙壁，其中復(fù)合間隙壁包含上層未摻雜硅間隙壁以及底層氮化硅間隙壁；在未被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)，或在未被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)上的復(fù)合間隙壁覆蓋的半導(dǎo)體基底區(qū)域形成重?fù)诫s源極/漏極區(qū)域；淀積所述氧化硅層；將氧化硅層平坦化；在氧化硅層中形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗開(kāi)口，其中在被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)處暴露出自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗開(kāi)口，且包含復(fù)合間隙壁的間隔中的重?fù)诫s源極/漏極區(qū)域，并暴露出復(fù)合間隙壁；淀積一導(dǎo)電層，填滿自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗口；以及從該氧化層的頂端表面去除部分導(dǎo)電層，在自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗口中形成一個(gè)自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)，其中自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)將完全置于被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)間的這部分重?fù)诫s源極/漏極區(qū)域上，且其中自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗與復(fù)合間隙壁邊緣連接。
16.如權(quán)利要求15所述的在半導(dǎo)體基底上的氧化硅層中形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗的方法，其特征在于二氧化硅柵極絕緣層以熱生長(zhǎng)方式形成，其厚度在50至100埃之間。
17.如權(quán)利要求15所述的形成自行對(duì)準(zhǔn)接觸窗于一半導(dǎo)體基底上的氧化硅層中的方法，其特征在于被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)的柵極結(jié)構(gòu)由厚度1000至3000埃的摻雜多晶硅組成。
18.如權(quán)利要求15所述的形成自行對(duì)準(zhǔn)接觸窗于一半導(dǎo)體基底上的氧化硅層中的方法，其特征在于輕微摻雜源極/漏極區(qū)域是經(jīng)過(guò)植入砷或磷離子形成的，其能量在30至70KeV之間，劑量在1E13至1E14個(gè)原子/cm2之間。
19.如權(quán)利要求15所述的形成自行對(duì)準(zhǔn)接觸窗于一半導(dǎo)體基底上的氧化硅層中的方法，其特征在于在輕微摻雜源極/漏極區(qū)域之間的溝道長(zhǎng)度低于0.10微米。
20.如權(quán)利要求15所述的形成自行對(duì)準(zhǔn)接觸窗于一半導(dǎo)體基底上的氧化硅層中的方法，其特征在于復(fù)合間隙壁的氮化硅間隙壁是經(jīng)過(guò)低壓化學(xué)氣相淀積或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積其中的一種方式形成，其厚度在50至500埃之間。
21.如權(quán)利要求15所述的形成自行對(duì)準(zhǔn)接觸窗于一半導(dǎo)體基底上的氧化硅層中的方法，其特征在于復(fù)合間隙壁的未摻雜硅間隙壁經(jīng)過(guò)低壓化學(xué)氣相淀積形成，其厚度在50至200埃厚度之間。
22.如權(quán)利要求15所述的形成自行對(duì)準(zhǔn)接觸窗于一半導(dǎo)體基底上的氧化硅層中的方法，其特征在于復(fù)合間隙壁的未摻雜硅間隙壁是經(jīng)過(guò)低壓化學(xué)氣相淀積形成，其厚度在50至200埃之間。
23.如權(quán)利要求15所述的形成自行對(duì)準(zhǔn)接觸窗于一半導(dǎo)體基底上的氧化硅層中的方法，其特征在于重?fù)诫s源極/漏極區(qū)域是經(jīng)過(guò)植入砷或磷離子形成的，其能量在40至80KeV之間，劑量在1E14至1E15個(gè)原子/cm2之間，植入角度在0至7度之間。
24.如權(quán)利要求15所述的形成自行對(duì)準(zhǔn)接觸窗于一半導(dǎo)體基底上的氧化硅層中的方法，其特征在于在包含復(fù)合間隙壁的被氮化硅覆蓋的柵極結(jié)構(gòu)的間隔在0.01至0.10微米之間。
25.如權(quán)利要求15所述的形成自行對(duì)準(zhǔn)接觸窗于一半導(dǎo)體基底上的氧化硅層中的方法，其特征在于氧化硅層是經(jīng)過(guò)低壓化學(xué)氣相學(xué)積或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積其中之一的方式形成，其厚度在3000至12000埃之間。
26.如權(quán)利要求15所述的形成自行對(duì)準(zhǔn)接觸窗于一半導(dǎo)體基底上的氧化硅層中的方法，其特征在于在氧化硅層中的自行對(duì)準(zhǔn)接觸窗的直徑在0.01至0.1微米之間。
27.如權(quán)利要求15所述的形成自行對(duì)準(zhǔn)接觸窗于一半導(dǎo)體基底上的氧化硅層中的方法，其特征在于自行對(duì)準(zhǔn)接觸結(jié)構(gòu)由摻雜多晶硅、硅化鎢、或鎢其中之一組成。
全文摘要
一種在半導(dǎo)體基底上形成自行對(duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)的方法,該方法的特征在于形成在柵極結(jié)構(gòu)邊緣的復(fù)合間隙壁,復(fù)合間隙壁包含一個(gè)底層氮化硅間隙壁以及一個(gè)上層未摻雜硅間隙壁。未摻雜硅間隙壁的未摻雜硅填充底層氮化硅間隙壁中可能的缺陷與針孔,因而消除因?qū)щ娦缘淖孕袑?duì)準(zhǔn)的接觸窗結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)氮化硅間隙壁中的缺陷或針孔直接與導(dǎo)電性的柵極區(qū)域接觸可能發(fā)生的短路或漏電的現(xiàn)象。
文檔編號(hào)F01L3/10GK1365137SQ0110053
公開(kāi)日2002年8月21日 申請(qǐng)日期2001年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月11日
發(fā)明者曾鴻輝 申請(qǐng)人:世界先進(jìn)積體電路股份有限公司