專利名稱：半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)，尤指一種半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)的 形成方法，用以避免接觸窗蝕刻停止層中產(chǎn)生隙縫，因而可防止后續(xù)形成的 ^姿觸插塞短^各。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)用于隔離半導(dǎo)體元件的場氧化層(field oxide, FOX)結(jié)構(gòu)是由區(qū)域硅 氧化法(local oxidation of silicon, LOCOS)來形成，但利用區(qū)域珪氧化法的隔 離技術(shù)所形成的隔離結(jié)構(gòu)具有場氧化層的水平成長、場摻雜離子的水平擴 散、小尺寸場氧化層的薄化效應(yīng)、以及鳥嘴侵蝕等的缺點，因而發(fā)展出淺溝 才曹隔離結(jié)構(gòu)(shallow trench isolation structure, STI structure)，以適用于深亞樣吏 米集成電路的制造。淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)是先在半導(dǎo)體基底中形成溝槽，再填入 絕緣材料并平坦化來制作用以隔離的絕緣區(qū)域，所以不會有區(qū)域硅氧化法特 有的鳥嘴現(xiàn)象發(fā)生，并且具有小尺寸隔離線寬、明確的有源區(qū)劃分、均勻的 隔離區(qū)深度、尺寸可調(diào)整(scalable),以及絕佳的隔離區(qū)平坦架構(gòu)等的優(yōu)點， 因此成為目前較為理想的隔離技術(shù)，而被廣泛的運用在0.25微米技術(shù)的集成 電路制造上。
請參考圖1與圖2,圖1為已知半導(dǎo)體元件，例如動態(tài)隨機存取存儲器 (DRAM),布局的上視示意圖，圖2為圖1中沿AA，切線的半導(dǎo)體元件隔 離結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。如圖l所示，于形成存儲單元(memory cell)的各晶體 管時，基底100上會先形成至少一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)102，以定義出多個有源 區(qū)104，并且各個有源區(qū)104均是通過淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)102來隔離其他鄰近 的有源區(qū)104。然后形成多個柵極結(jié)構(gòu)106橫跨于各有源區(qū)104與淺溝槽隔 離結(jié)構(gòu)102上，再于各柵極結(jié)構(gòu)106的周圍側(cè)壁形成間隙壁(spacer)108。之 后，進行自對準(zhǔn)金屬硅化(self-aligned silicide, salicide)工藝，以形成相對應(yīng)的 金屬硅化物層(silicide layer)于各柵極結(jié)構(gòu)106與各有源區(qū)104上。
然而，于已知制造半導(dǎo)體元件的過程中，會進行多次的蝕刻及清洗工藝，例如為了移除各晶體管的頂蓋層與硬掩模層所進行的蝕刻工藝、間隙壁形 成的蝕刻與其后所進行的清洗工藝、有源區(qū)中的源極/漏極形成之后所進行的 清洗工藝、金屬硅化物層形成之前所進行的預(yù)清洗工藝、以及最后移除未反 應(yīng)完全的金屬層的蝕刻工藝等。而在進行這些蝕刻工藝與清洗工藝時，往往 會對棵露的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)102造成傷害，并于各柵極結(jié)構(gòu)106間的淺溝槽 隔離結(jié)構(gòu)102的表面產(chǎn)生凹陷(recess) 110，如圖2所示，其深度可達(dá)數(shù)百 埃(angstrom, A)以上。由于該清洗工藝及各向同性蝕刻工藝對淺溝槽隔離結(jié) 構(gòu)102會產(chǎn)生深且側(cè)向的侵蝕，更容易造成凹陷110的擴大，其中又以形成 金屬硅化物層之前所進行的預(yù)清洗工藝與形成金屬硅化物層于有源區(qū)104上 之后的蝕刻工藝所造成的影響最大。此凹陷110的擴大甚至延伸至間隙壁 108下方，更嚴(yán)重者甚至延伸至柵極結(jié)構(gòu)106下方，進而導(dǎo)致元件漏電流。
另外，由于元件尺度微縮以提升金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管 (metal—oxide-semiconductor field-effect transistor, MOSFET)4爭寸生表i見的方式 也正遭遇到光刻工藝技術(shù)瓶頸、昂貴花費等因素的影響，故現(xiàn)行半導(dǎo)體工藝 也大量利用應(yīng)變硅溝道(strained-Si channel)技術(shù)，例如具有壓縮/伸張應(yīng)力的 接觸窗蝕刻停止層(contact etch stop layer, CESL)，來提升載流子遷移率進而 改善元件的驅(qū)動電流。請參考圖3,圖3為于圖2的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)上 形成接觸窗蝕刻停止層的剖面示意圖。如圖3所示，于后續(xù)形成接觸窗蝕刻 停止層112的工藝中，由于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)102的表面存在凹陷110，并且 各柵極結(jié)構(gòu)106之間過于密集.，使得用于沉積接觸窗蝕刻停止層112的化學(xué) 氣相沉積法容易產(chǎn)生突懸(overhang),所以覆蓋于基底100上且同時填入凹 陷110中的接觸窗蝕刻停止層112不僅會于凹陷110的闊口位置產(chǎn)生突懸， 甚至突懸的部分會接合在 一起而產(chǎn)生隙縫(seam)或孔洞(void) 114。
接著，于后續(xù)工藝中，接觸窗蝕刻停止層上會覆蓋一層間介電層 (inter-layer dielectric layer, ILD layer),然后于各晶體管的柵極電才及、源極/ 漏極摻雜區(qū)上分別形成相對應(yīng)的接觸窗，再填入鎢金屬而形成鴒接觸插塞 (contactplug)。由于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)上的接觸窗蝕刻停止層具有隙縫或孔洞， 再加上在進行鴒的化學(xué)氣相沉積時，鎢金屬的填洞能力很 ，因此于形成鎢 接觸插塞的過程中，鴒金屬亦會填入接觸窗蝕刻停止層的隙縫或孔洞，以至 于兩相鄰的鴒接觸插塞產(chǎn)生橋接現(xiàn)象，互相短路，造成集成電路無法正常運 作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的之一在于提供一種半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)的形成方法 與其形成的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)，以避免因接觸窗蝕刻停止層產(chǎn)生隙縫而所 造成相鄰的接觸插塞短路的現(xiàn)象。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其包含有下列
步驟首先，提供基底，該基底中具有至少一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。接著，進行
金屬硅化工藝，且該金屬硅化工藝會于該淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)表面形成凹陷。之 后，形成覆蓋層覆蓋該基底并填入該凹陷，接著進行蝕刻工藝，以去除位于 該凹陷外的該覆蓋層，最后，形成接觸窗蝕刻停止層覆蓋該基底并填滿該凹 陷。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)，其包含有基底、至少一位 于該基底中的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)、至少二柵極結(jié)構(gòu)設(shè)置于該淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)表 面、覆蓋層、以及接觸窗蝕刻停止層。其中該柵極結(jié)構(gòu)間的該淺溝槽隔離結(jié) 構(gòu)的表面具有凹陷。該柵極結(jié)構(gòu)的周圍側(cè)壁均具有間隙壁，且該凹陷具有延 伸部位于該間隙壁下方。該覆蓋層填充在該凹陷的該延伸部中，且該接觸窗 蝕刻停止層覆蓋該柵極結(jié)構(gòu)與該淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)并填滿該凹陷。
本發(fā)明的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)的形成方法是在完成金屬硅化工藝之后 提供覆蓋層，以填補任意兩個柵極結(jié)構(gòu)間的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的凹陷，使后續(xù)
形成的接觸窗蝕刻停止層得以提高其階梯覆蓋率(step coverage)而能完整覆 蓋基底且填滿凹陷，而不具有隙縫與孔洞。因此，本發(fā)明的半導(dǎo)體元件隔離 結(jié)構(gòu)可有效防止相鄰的接觸插塞產(chǎn)生橋接的現(xiàn)象。


圖1為已知半導(dǎo)體元件布局的上視示意圖。 圖2為圖1中沿AA，線的剖面示意圖。
圖3為于圖2的結(jié)構(gòu)上形成接觸窗蝕刻停止層的剖面示意圖。 圖4為本發(fā)明一優(yōu)選實施例的半導(dǎo)體元件布局的上一見示意圖。 圖5至圖9為本發(fā)明一優(yōu)選實施例沿著圖4中BB，線的半導(dǎo)體元件隔離 結(jié)構(gòu)的形成方法示意圖。 附圖標(biāo)記說明
6100基底102淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)
104有源區(qū)106柵極結(jié)構(gòu)
108間隙壁110凹陷
112接觸窗蝕刻停止層114孔洞
200基底202淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)
204柵極結(jié)構(gòu)206有源區(qū)
208間隙壁210金屬硅化物層
212凹陷213延伸部
214216接觸窗蝕刻停止層
218層間介電層
具體實施例方式
請參考圖4至圖9,圖4為本發(fā)明一優(yōu)選實施例的半導(dǎo)體元件，例如動 態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)的存儲單元(memorycell),布局的上視示意圖， 圖5至圖9為本發(fā)明一優(yōu)選實施例沿著圖4中BB，線的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu) 的形成方法示意圖。如圖4與圖5所示，首先，提供基底200,例如硅晶片 或硅覆絕緣基底等?；?00包含有至少一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)202以及多條設(shè) 置于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)202與基底200上的柵極結(jié)構(gòu)204，其中淺溝槽隔離結(jié) 構(gòu)202定義出多個有源區(qū)206，并且淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)202是用來隔離各有源 區(qū)206。另外，各柵極結(jié)構(gòu)204的周圍側(cè)壁分別形成有間隙壁208。淺溝槽 隔離結(jié)構(gòu)202、柵極結(jié)構(gòu)204與間隙壁208的形成方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所 熟知，故于此不再贅述。
接著，進行自對準(zhǔn)金屬硅化(salicide)工藝，以于柵極結(jié)構(gòu)204上形成金 屬硅化物層210或于未被柵極結(jié)構(gòu)204與間隙壁208覆蓋的有源區(qū)206上形 成相對應(yīng)的金屬硅化物層(圖未示)。其中，自對準(zhǔn)金屬硅化工藝包含有針對 基底200表面進行預(yù)清洗工藝，然后于基底200上沉積金屬層以及遮蓋層(圖 未示)并進行快速熱退火工藝(rapid thermal annealing, RTA)以形成金屬硅化 物層210，再利用蝕刻工藝移除遮蓋層以及未反應(yīng)的金屬層。
如圖5所示，值得注意的是，在形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)202之后到形成金 屬硅化物層210的過程中，所進行的諸如移除各晶體管的頂蓋層與硬掩模層 所進行的蝕刻工藝、間隙壁208形成的蝕刻與其后所進行的清洗工藝、有源區(qū)206中的源極/漏極形成之后所進行的清洗工藝、金屬^圭化物層210形成之
前所進行的預(yù)清洗工藝、以及最后移除未反應(yīng)完全的金屬層的蝕刻工藝等皆
可能會對棵露的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)202造成傷害，使未被各柵極結(jié)構(gòu)204與各 間隙壁208覆蓋的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)202的表面形成多個凹陷212。特別是， 對淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)202的效能影響較巨者為形成金屬硅化物層210之前的預(yù)
工藝。而且，形成于任意兩個相鄰柵極結(jié)構(gòu)204間的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)202中 的凹陷212具有延伸部213位于間隙壁208下方，^使間隙壁208底側(cè)產(chǎn)生底 切(undercut)的情況。
如圖6所示，接下來，進行沉積工藝，例如化學(xué)氣相沉積(chemical vapor deposition, CVD)工藝，以形成覆蓋層(cap film)214覆蓋基底200,且同時于 凹陷212表面形成^i蓋層214，用以填補位于間隙壁208下方的凹陷212, 尤其是實質(zhì)填補凹陷212的延伸部213，以^f奮整凹陷212表面4侖廓，進而避 免于后續(xù)填充凹陷212的過程中產(chǎn)生隙縫與孔洞。其中，覆蓋層214的材料 可為氧化物，例如氧化硅(Si02)，或氮化物，例如氮化硅，等的絕緣材 料為主，但覆蓋層214的材料仍可依據(jù)實際需求或工藝效率而定。此外，覆 蓋層214可另包含有氧化層，作為后續(xù)蝕刻工藝的蝕刻停止層，亦即于形成 覆蓋層214的主材料層之前，例如氮化物，本優(yōu)選實施例可先形成氧化層覆 蓋于基底200上，然后再形成覆蓋層214的主材料層，以避免于后續(xù)蝕刻工 藝中，為了移除凹陷212外的覆蓋層214的主材料層，而傷害到柵極結(jié)構(gòu)204 或有源區(qū)206上的金屬硅化物層210。此外，覆蓋層214亦可為多層結(jié)構(gòu)， 由多個氧化物層、氮化物層或上述的組合所構(gòu)成。
然后，如圖7所示，進行蝕刻工藝，以去除位于凹陷212外的覆蓋層214, 亦即僅有部分的覆蓋層214在蝕刻工藝后余留于凹陷212內(nèi)，用以填補位于 間隙壁208下方的凹陷212的延伸部213并修整凹陷212表面輪廓。此蝕刻 工藝可為各向異性蝕刻工藝，例如等離子體蝕刻，使位于凹陷212的側(cè)壁 具有較多覆蓋層214的殘留，以有助于后續(xù)沉積工藝的進行。值得注意的是， 根據(jù)不同的蝕刻條件，剩余的覆蓋層214可不只位于凹陷212的延伸部213 與凹陷212的側(cè)壁，其另可有部分的殘余覆蓋層214位于凹陷212的底部， 如圖8所示，且以^隻蓋層214可填補整個凹陷212內(nèi)的延伸部213與底部為 較佳。此外，于此蝕刻工藝之后，可選擇性進行等離子體清洗與溶液清洗，用以清除基底200上的污染物。
最后，如圖9所示，進行非現(xiàn)場(ex-situ)的沉積工藝，例如化學(xué)氣相 沉積工藝，以形成4妾觸窗蝕刻停止層(contact etch stop layer, CESL)216覆蓋 基底200且沿著覆蓋層214填滿凹陷212,其中非現(xiàn)場為在不同機臺中進行， 亦即形成覆蓋層214與形成接觸窗蝕刻停止層216是在不同機臺中進行。值 得注意的是，由于在形成接觸窗蝕刻停止層216之前，本優(yōu)選實施例是先在 凹陷212的側(cè)壁、延伸部213或底部填補覆蓋層214來修整凹陷212表面輪 廓，故可使接續(xù)填入凹陷212的接觸窗蝕刻停止層216不至于產(chǎn)生孔洞或隙 縫的情況，因而能有效避免后續(xù)工藝中鎢金屬填入接觸窗蝕刻停止層216的 隙縫或孔洞，導(dǎo)致相鄰的接觸插塞產(chǎn)生橋接現(xiàn)象。由于接觸窗蝕刻停止層216 同時具有蝕刻停止層的功用與提供晶體管溝道區(qū)(channel)受應(yīng)力影響的功
主，例如本實施例的接觸窗蝕刻停止層216是以氮化硅為例，但不限于此。 接著，可選擇性進行熟化工藝，例如采用紫外光照射工藝或快速熱工藝等 方式實施，使接觸窗蝕刻停止層216能具有較高的應(yīng)力，以提升溝道區(qū)內(nèi)載 流子的遷移率進而改善元件的驅(qū)動電流。然后，再于接觸窗蝕刻停止層216 上方覆蓋一層間介電層218，并進行接觸插塞工藝。另外，由于形成覆蓋層 214的步驟與形成接觸窗蝕刻停止層216的步驟是在不同的機臺中進行，覆 蓋層214的材料可不同于接觸窗蝕刻停止層216的材料，例如覆蓋層214 為氧化物，接觸窗蝕刻停止層216則為氮化硅，接觸窗蝕刻停止層216的應(yīng) 力會大于覆蓋層214的應(yīng)力。此外，為了讓接觸窗蝕刻停止層216對溝道區(qū) 的晶格排列產(chǎn)生較強的影響，接觸窗蝕刻停止層216的位置需越接近溝道區(qū) 越佳，所以在本實施例中，位于柵極結(jié)構(gòu)204以及有源區(qū)206上方的覆蓋層 214于蝕刻工藝中需盡量清除干凈，以使接續(xù)形成的接觸窗蝕刻停止層216 可直接覆蓋于柵極結(jié)構(gòu)204與有源區(qū)206上，進而通過接觸窗蝕刻停止層216 所提供的應(yīng)力4立大或縮小有源區(qū)206中4冊才及結(jié)構(gòu)204下方的基底200來改變 溝道區(qū)的晶格排列，以提升溝道區(qū)的載流子遷移率與元件的驅(qū)動電流。
值得注意的是，本發(fā)明形成覆蓋層214的步驟與形成接觸窗蝕刻停止層 216的步驟并不限于前述實施例在不同機臺中依序進行的方式，其亦可在同 一機臺(in-situ)的不同反應(yīng)室(chamber)中依序形成或在同 一機臺的同 一反應(yīng) 室中依序形成。當(dāng)形成覆蓋層214的步驟與形成接觸窗蝕刻停止層216的步驟在同 一機臺的不同反應(yīng)室中進行時，雖然形成兩者所使用的沉積工藝因同 一機臺而必須相同，但由于在不同反應(yīng)室中進行，所以形成覆蓋層214與接
觸窗蝕刻停止層216的材料可以不相同，而且覆蓋層214亦可不需如接觸窗 蝕刻停止層216需進行熟化工藝的步驟。另外，當(dāng)形成覆蓋層214的步驟與 形成接觸窗蝕刻停止層216的步驟在同 一機臺的同 一反應(yīng)室中形成時，形成 兩者所使用的沉積工藝為相同且皆可選擇性進行熟化工藝，并且為避免反應(yīng) 室的污染，覆蓋層214與接觸窗蝕刻停止層216的材料可為相同，因此可視 覆蓋層214為接觸窗蝕刻停止層216的一部分，并且覆蓋層214的應(yīng)力等于 接觸窗蝕刻停止層216的應(yīng)力，對溝道區(qū)可產(chǎn)生相同的應(yīng)力。換句話說，當(dāng) 形成覆蓋層214的步驟與形成接觸窗蝕刻停止層216的步驟于同 一反應(yīng)室中 形成時，形成覆蓋層214、進行蝕刻工藝以及形成接觸窗蝕刻停止層216可 為沉積/蝕刻/沉積(Deposition/Etch/Deposition)的工藝，亦即本實施例可利用 傳統(tǒng)形成接觸窗蝕刻停止層216的沉積工藝來形成覆蓋層214、部分蝕刻、 形成接觸窗蝕刻停止層216。例如，高密度等離子體化學(xué)氣相沉積(high density plasma chemical vapor deposition, HDP CVD)即同時具有化學(xué)氣相沉 積與物理賊蝕的特性，因此于高密度等離子體化學(xué)氣相沉積工藝中，在沉積 覆蓋層214之后，隨即通過等離子體轟擊或調(diào)整其物理濺蝕的速率及化學(xué)氣 相沉積的速率，來將部分位于凹陷212外的覆蓋層214蝕刻掉，再直接將接 觸窗蝕刻停止層216沉積至凹陷212中。
此外，接觸窗蝕刻停止層216更可為多層(muW-layer)結(jié)構(gòu)，而且每一層 均可具有不同的應(yīng)力值。亦即形成接觸窗蝕刻停止層216的步驟可包含多個 單階段沉積工藝，并可于各單階段沉積工藝之后，皆分別進行一次熟化工藝， 使每一層的接觸窗蝕刻停止層216皆具有高應(yīng)力狀態(tài)，進而能讓此多層結(jié)構(gòu) 的接觸窗蝕刻停止層216可具有較佳的應(yīng)力狀態(tài)。
如圖4與圖9所示，利用上述的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)的形成方法制作出 半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)，其包含有基底200、至少一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)202、多 條柵極結(jié)構(gòu)204、多個間隙壁208、覆蓋層214以及接觸窗蝕刻停止層216。 其中，淺溝槽離結(jié)構(gòu)202設(shè)置于基底200中且定義出多個有源區(qū)206。各柵 極結(jié)構(gòu)204橫跨于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)202與有源區(qū)206上，并且各間隙壁208 分別設(shè)置于各柵極結(jié)構(gòu)204的周圍側(cè)壁上。任意兩個相鄰柵極結(jié)構(gòu)204間的 淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)202的表面具有凹陷212,且凹陷212更具有延伸部213設(shè)置于間隙壁208下方。值的注意的是，覆蓋層214填充在凹陷212的延伸部 213中，并且接觸窗蝕刻停止層216覆蓋于柵極結(jié)構(gòu)204與淺溝槽隔離結(jié)構(gòu) 202上且沿著凹陷212中的覆蓋層214填滿凹陷212且; 隻蓋^隻蓋層214。通 過覆蓋層214預(yù)先填補于使間隙壁208產(chǎn)生底切現(xiàn)象的凹陷212的延伸部 213中，因此后續(xù)形成的接觸窗蝕刻停止層216得以提高其階梯覆蓋率而能 完整覆蓋基底200且填滿凹陷212，而不產(chǎn)生隙縫或孔洞。但本發(fā)明的半導(dǎo) 體元件隔離結(jié)構(gòu)并不限于覆蓋層214僅填充于凹陷212的延伸部213中，如 圖8所示，半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)可另包含有覆蓋層214設(shè)置于凹陷212的底 部。
綜上所述，本發(fā)明的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)的形成方法是在完成金屬硅化 工藝之后，隨即提供覆蓋層，以填補任意兩個相鄰柵極結(jié)構(gòu)間的淺溝槽隔離 結(jié)構(gòu)因清洗工藝或蝕刻工藝所產(chǎn)生的凹陷，并修整凹陷表面輪廓，使后續(xù)形 成的接觸窗蝕刻停止層得以提高其階梯覆蓋率而能完整覆蓋基底且填滿凹 陷，而不產(chǎn)生隙縫或孔洞。因此，本發(fā)明的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)可有效防止 相鄰的接觸插塞產(chǎn)生橋接的現(xiàn)象。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變 化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)的形成方法提供基底，該基底具有至少一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)；進行金屬硅化工藝，該金屬硅化工藝會于該淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)表面形成凹陷；形成覆蓋層覆蓋該基底并填入該凹陷；進行蝕刻工藝，去除位于該凹陷外的該覆蓋層；以及形成接觸窗蝕刻停止層覆蓋該基底并填滿該凹陷。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其中該金屬硅 化工藝包含至少 一蝕刻工藝與 一 清洗工藝。
3. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其中該基底另 包含至少二柵極結(jié)構(gòu)橫跨于該淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的表面，且該金屬硅化工藝所 形成的該凹陷位于所述柵極結(jié)構(gòu)間的該淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的表面。
4. 如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其中所述柵極 結(jié)構(gòu)的周圍側(cè)壁均另具有間隙壁，且該金屬硅化工藝所形成的該凹陷更具有 延伸部位于所述間隙壁下方。
5. 如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其中該蝕刻工 藝之后，該覆蓋層位于該凹陷的該延伸部中。
6. 如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其中該蝕刻工 藝之后，該覆蓋層更位于該凹陷的底部。
7. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其中該覆蓋層 與該接觸窗蝕刻停止層是在同 一機臺中依序完成。
8. 如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其中該覆蓋層 與該接觸窗蝕刻停止層是由同 一材料所形成。
9. 如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其中形成該覆 蓋層與形成該接觸窗蝕刻停止層是在同 一反應(yīng)室中完成。
10. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其中該覆 蓋層與該接觸窗蝕刻停止層是分別于在同機臺中依序完成。
11. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其中形成 該覆蓋層的材料包含有氧化物、氮化物或上述的組合。
12. —種半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)，其包含有 基底；至少 一 淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)位于該基底中；至少二柵極結(jié)構(gòu)設(shè)置于該淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)表面，且所述柵極結(jié)構(gòu)間的該 淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的表面具有凹陷，其中所述柵極結(jié)構(gòu)的周圍側(cè)壁均具有間隙 壁，且該凹陷另具有延伸部設(shè)置于所述間隙壁下方；覆蓋層填充于該凹陷的該延伸部中；以及接觸窗蝕刻停止層覆蓋所述柵極結(jié)構(gòu)與該淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)并填滿該凹陷。
13. 如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)，其中該覆蓋層另覆蓋 于該凹陷的底部。
14. 如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)，其中該覆蓋層包含有 氧化物、氮化物或上述的組合。
15. 如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)，其中該接觸窗蝕刻停 止層的應(yīng)力大于或等于該覆蓋層的應(yīng)力。
16. 如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)，其中該接觸窗蝕刻停 止層為多層結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)及其形成方法。一種半導(dǎo)體元件隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，首先，提供基底，基底具有至少一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。接著，進行金屬硅化工藝，金屬硅化工藝會于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)表面形成凹陷。之后，形成覆蓋層覆蓋基底并填入凹陷，接著，進行蝕刻工藝，以去除位于凹陷外的覆蓋層，最后，形成接觸窗蝕刻停止層覆蓋基底并填滿凹陷。因預(yù)先用覆蓋層填補凹陷，使覆蓋于基底上與填充于凹陷中的接觸窗蝕刻停止層不產(chǎn)生隙縫或孔洞。
文檔編號H01L23/52GK101599454SQ20081010987
公開日2009年12月9日 申請日期2008年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月5日
發(fā)明者葉洸瑋, 呂水煙, 朱慶芳, 白啟宏, 陳信琦, 陳琮文, 陳界得 申請人:聯(lián)華電子股份有限公司