專利名稱：半導(dǎo)體元件的制造方法及在其內(nèi)制造電容器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體元件的制造方法，且特別是有關(guān)于一種半導(dǎo)體元件的制造方法及在其內(nèi)制造電容器的方法。
背景技術(shù)：
為了各種不同的目的，會在半導(dǎo)體元件內(nèi)形成電容器。一般來說，在半導(dǎo)體元件內(nèi)的電容器的特征為需要兩個電極，且此二電極具有一定深度，其中電極的材質(zhì)通常包括多晶硅材質(zhì)。然而，多晶硅層的非一致本質(zhì)為避免電極在單一步驟中形成。因此，習(xí)知形成一部份電極的方法為加入一介電材料層以形成電容器電極的剩余部分。而且，上述的介電材料層通常是先利用一高密度電漿(high-density plasma，HDP)沉積制程以沉積一介電材料層，然后，再利用化學(xué)研磨(chemical-mechanical polishing，CMP)步驟對介電材料層進(jìn)行平坦化。
然而，上述的化學(xué)研磨制程通常會去除一部份的介電層，且不可預(yù)知的介電層厚度通常會導(dǎo)致電容器無法具有設(shè)計的電容值。除此之外，上述的化學(xué)研磨制程也會造成介電層的表面被刮掉且不一致，其同樣會影響電容器的特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是在提供一種在半導(dǎo)體元件內(nèi)制造電容器的方法以避免因習(xí)知化學(xué)研磨制程所導(dǎo)致的不一致研磨、刮傷與厚度的控制等問題。
本發(fā)明提出一種制造半導(dǎo)體元件的方法，此方法是先提供一半導(dǎo)體基底。然后，在半導(dǎo)體基底上形成多數(shù)個淺溝渠隔離結(jié)構(gòu)。之后，在半導(dǎo)體基底與淺溝渠隔離結(jié)構(gòu)上形成第一氧化層。接著，在第一氧化層上沉積第一多晶硅層。繼之，在第一多晶硅層上沉積氮化硅層。之后，遮蔽至少二淺溝渠隔離結(jié)構(gòu)之間的氮化硅層的二部分。然后，蝕刻氮化硅層未被遮蔽的部分以及氮化硅層暴露部分底下的第一多晶硅層的部分，以暴露出至少一部份的第一氧化層。接著，在第一氧化層暴露的部分上形成特定厚度的第二氧化層。然后，在第二氧化層上提供犧牲層，接著，蝕刻以去除一部份的犧牲層與一部份的氮化硅層。之后，去除殘余的犧牲層與殘余的氮化硅層以暴露出至少第一多晶硅層的二分離部分。
本發(fā)明又提出一種在半導(dǎo)體元件內(nèi)制造電容器的方法，此方法是先提供一半導(dǎo)體基底。接著，在半導(dǎo)體基底上形成至少一個淺溝渠隔離結(jié)構(gòu)。然后，在半導(dǎo)體基底上形成穿隧氧化層。之后，在穿隧氧化層上沉積第一多晶硅層。繼之，在第一多晶硅層上沉積氮化硅層。之后，在氮化硅層上沉積第一光阻層。接著，圖案化與定義第一光阻層以暴露至少一部份的氮化硅層。然后，蝕刻氮化硅層暴露的部分以及氮化硅層暴露部分底下的第一多晶硅層，以暴露出至少一部份的穿隧氧化層。繼之，去除第一光阻層，再于穿隧氧化層暴露的部分上形成第二氧化層。接著，在第二氧化層上提供第二光阻層。之后，提供一回蝕刻制程以去除一部份的第二光阻層與一部份的氮化硅層。然后，去除殘余的第二光阻層與殘余的氮化硅層以暴露出至少第一多晶硅層的一部分。繼之，在至少第一多晶硅層的暴露部份上，圖案化與定義第二多晶硅層。
由上述可知，本發(fā)明的制造方法可使用在快閃記憶體的導(dǎo)體元件中。另外，在本發(fā)明中是提供一犧牲層與一回蝕刻制程以精確地控制氧化層的厚度。此外，因為在半導(dǎo)體制程中使用犧牲層與回蝕刻制程，所以可降低制程的成本。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。


圖1至圖7是依照本發(fā)明的較佳實施例的在半導(dǎo)體元件內(nèi)制造電容器的方法的流程剖面圖。
10基底 12淺溝渠隔離結(jié)構(gòu)14穿隧氧化層16第一多晶硅層18氮化硅層 20光阻結(jié)構(gòu)22第二氧化層24犧牲層26第二多晶硅層具體實施方式
圖1至圖7是繪示為本發(fā)明的較佳實施例的在半導(dǎo)體元件內(nèi)制造電容器的方法的流程剖面圖。由習(xí)知技術(shù)可知，本發(fā)明可以應(yīng)用在任何半導(dǎo)體制程中以形成一電容器。
首先，請參閱圖1，本發(fā)明的方法是先提供一基底10，此基底10上具有多數(shù)個淺溝渠隔離結(jié)構(gòu)(shallow trench isolation structure，STI)12。而且，淺溝渠隔離結(jié)構(gòu)12可藉由主動區(qū)的電性隔離，以在基底10上定義出主動區(qū)，并藉由減少穿隧窗口區(qū)域以增加穿隧效率(tunnelingefficiency)。其中，上述的淺溝渠隔離結(jié)構(gòu)12可利用任何習(xí)知的步驟以形成之，其形成方法例如是先在基底10上形成一淺溝渠。然后，再于淺溝渠中填入介電材料層，其中介電材料層的材質(zhì)例如是氧化硅或氮化硅。接著，再進(jìn)行一平坦化步驟以使基底10表面平坦，其中平坦化步驟例如是化學(xué)機械研磨技術(shù)或回蝕刻制程。
接著，請參閱圖2，在基底10上形成穿隧氧化層14，其中穿隧氧化層14的形成方法為任何已知的技術(shù)，其例如是熱氧化法。接著，在穿隧氧化層14上依序沉積第一多晶硅層16與氮化硅層18。之后，在氮化硅層18上提供光阻層。然后，圖案化與定義光阻層以形成多數(shù)個已圖案化與定義的光阻結(jié)構(gòu)20。
之后，請參閱圖3，以光阻結(jié)構(gòu)20做為罩幕，對圖2中的半導(dǎo)體元件(未標(biāo)號)進(jìn)行蝕刻制程，以去除未被光阻結(jié)構(gòu)20所遮蔽的部分第一多晶硅層16與部分氮化硅層18，其中上述的蝕刻制程例如是電漿干蝕刻制程。然后，去除光阻結(jié)構(gòu)20。
然后，請參閱圖4，在暴露的部分穿隧氧化層14與殘余的部分氮化硅層18上形成第二氧化硅層22。上述的在穿隧氧化層14上形成的第二氧化硅層22的厚度可以精確地被控制。其中，第二氧化硅層22的形成方法例如是高密度電漿沉積制程。
繼之，請參閱圖5，在第二氧化硅層22上形成犧牲層24。其中，犧牲層24的形成方法例如是利用沉積法或旋轉(zhuǎn)涂布法形成低粘度流體，并進(jìn)行烘烤直到低粘度流體變成固體，且犧牲層24的材質(zhì)通常是光阻材質(zhì)，但是也可使用其他適合的材料。
之后，請參閱圖6，進(jìn)行一回蝕刻制程以去除一部份的犧牲層24、在氮化硅層18上形成的部分第二氧化層22，以及部分氮化硅層18。其中，上述的回蝕刻制程例如是電漿蝕刻制程，電漿蝕刻制程是使用氧氣(O2)、四氟化碳/氧氣(CF4/O2)、三氟甲烷/氧氣(CHF3/O2)或六氟乙烷/氧氣(C2F6/O2)做為氣體源。另外，上述的回蝕刻制程可與一或多個回蝕刻制程同時進(jìn)行以減少制程的步驟。
然后，請參閱圖7，去除殘余的氮化硅層18和犧牲層24，并暴露出已圖案化與定義的第一多晶硅層16。之后，在第一多晶硅層16與第二氧化層22上沉積第二多晶硅層26。繼之，在第二多晶硅層26上沉積光阻層(未繪示)，并圖案化與定義光阻層，接著，進(jìn)行一蝕刻制程，以形成所希望的第二多晶硅層26。之后，再去除光阻層。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體元件的制造方法，其特征在于其包括以下步驟提供一半導(dǎo)體基底；在該半導(dǎo)體基底上形成多數(shù)個淺溝渠隔離結(jié)構(gòu)；在該半導(dǎo)體基底與該些淺溝渠隔離結(jié)構(gòu)上形成一第一氧化層；在該第一氧化層上沉積一第一多晶硅層；在該第一多晶硅層上沉積一氮化硅層；遮蔽至少二該些淺溝渠隔離結(jié)構(gòu)之間的該氮化硅層的二部分；蝕刻該氮化硅層未被遮蔽的部分以及該氮化硅層暴露部分底下的該第一多晶硅層的部分，以暴露出至少一部份的該第一氧化層；在該第一氧化層暴露的部分上形成特定厚度的一第二氧化層；在該第二氧化層上提供一犧牲層；進(jìn)行一蝕刻制程，以去除一部份的該犧牲層與一部份的該氮化硅層；以及去除殘余的該犧牲層與殘余的該氮化硅層以暴露出至少該第一多晶硅層的二分離部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的制造方法，其特征在于其中所述的犧牲層包括一光阻層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的制造方法，其特征在于其中所述的犧牲層的材質(zhì)包括一經(jīng)烘烤固體低粘度流體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的制造方法，其特征在于其中所述的第二氧化層的形成方法包括利用一高密度電漿沉積制程。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的制造方法，其特征在于其中所述的蝕刻制程可同時與一或多個蝕刻制程一起進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的制造方法，其特征在于其中所述的蝕刻制程包括一電漿蝕刻制程。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的制造方法，其特征在于其更包括在至少該第一多晶硅層的二該分離部分上進(jìn)行一形成與圖案化一第二多晶硅層的步驟，以形成一電容器。
8.一種在半導(dǎo)體元件內(nèi)制造電容器的方法，其特征在于其包括以下步驟提供一半導(dǎo)體基底；在該半導(dǎo)體基底上形成至少一個淺溝渠隔離結(jié)構(gòu)；在該半導(dǎo)體基底上形成一穿隧氧化層；在該穿隧氧化層上沉積一第一多晶硅層；在該第一多晶硅層上沉積一氮化硅層；在該氮化硅層上沉積一第一光阻層；圖案化與定義該第一光阻層以暴露至少一部份的該氮化硅層；蝕刻該氮化硅層暴露的部分以及該氮化硅層暴露部分底下的該第一多晶硅層，以暴露出至少一部份的該穿隧氧化層；去除該第一光阻層；在該穿隧氧化層暴露的部分上形成一第二氧化層；在該第二氧化層上提供一第二光阻層；提供一回蝕刻制程以去除一部份的該第二光阻層與一部份的該氮化硅層；去除殘余的該第二光阻層與殘余的該氮化硅層以暴露出至少該第一多晶硅層的一部分；以及在至少該第一多晶硅層的暴露部份上，圖案化與定義一第二多晶硅層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體元件內(nèi)制造電容器的方法，其特征在于其中所述的第二氧化層的形成方法包括利用一高密度電漿沉積制程。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體元件內(nèi)制造電容器的方法，其特征在于其中所述的回蝕刻制程可同時與一或多個回蝕刻制程一起進(jìn)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體元件內(nèi)制造電容器的方法，其特征在于其中所述的回蝕刻制程包括一電漿蝕刻制程。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體元件的制造方法及在其內(nèi)制造電容器的方法。先提供一半導(dǎo)體基底。接著，形成至少一個淺溝渠隔離結(jié)構(gòu)。然后，形成穿隧氧化層。之后，沉積第一多晶硅層。繼之，在第一多晶硅層上沉積氮化硅層。之后，沉積第一光阻層。接著，圖案化與定義第一光阻層以暴露至少一部分的氮化硅層。然后，蝕刻氮化硅層暴露的部分以及氮化硅層暴露部分底下的第一多晶硅層。繼之，去除第一光阻層，再形成第二氧化層。接著，在第二氧化層上提供第二光阻層。之后，去除一部分的第二光阻層與一部分的氮化硅層。然后，去除殘余的第二光阻層與殘余的氮化硅層以暴露出至少第一多晶硅層的一部分。繼之，圖案化與定義第二多晶硅層。
文檔編號H01L21/02GK1713341SQ20051006939
公開日2005年12月28日 申請日期2005年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月23日
發(fā)明者翁武安 申請人:旺宏電子股份有限公司