專(zhuān)利名稱(chēng)：存儲(chǔ)器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種存儲(chǔ)器的制造方法。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，隨著存儲(chǔ)器的尺寸逐漸縮小，為了克服愈來(lái)愈小的線寬以及防止接觸窗發(fā)生對(duì)準(zhǔn)失誤(misalignment)，會(huì)采用自行對(duì)準(zhǔn)接觸窗(self-aligned contact, SAC)工藝。在自行對(duì)準(zhǔn)接觸窗工藝中，柵極側(cè)壁的間隙壁厚度會(huì)影響形成于柵極之間的接觸窗的尺寸。然而，由于存儲(chǔ)器元件包括存儲(chǔ)單元區(qū)與外圍區(qū)，而存儲(chǔ)單元區(qū)與外圍區(qū)的元件對(duì)于間隙壁厚度的要求不同，因此增加了工藝的復(fù)雜度。一般來(lái)說(shuō)，會(huì)同時(shí)在存儲(chǔ)單元區(qū)與外圍區(qū)的柵極側(cè)壁上形成第一層間隙壁，而后，為了形成外圍區(qū)的源極與漏極區(qū)，通常會(huì)在外圍區(qū)的柵極的第一層間隙壁上再形成第二層間隙壁。其中，為了工藝簡(jiǎn)便，會(huì)將第二層間隙壁材料同時(shí)填入存儲(chǔ)單元區(qū)的柵極之間的開(kāi)口，而在外圍區(qū)的基底中形成源極與漏極區(qū)之后，再一并移除外圍區(qū)的第二層間隙壁以及存儲(chǔ)單元區(qū)的柵極之間的第二層間隙壁材料。然而，由于存儲(chǔ)單元區(qū)的柵極之間的開(kāi)口具有較大的深寬比，因此要將柵極之間的第二層間隙壁材料移除干凈是不容易的，且在移除過(guò)程中可能會(huì)傷害到存儲(chǔ)單元區(qū)的第一層間隙壁。如此一來(lái)，導(dǎo)致第一層間隙壁無(wú)法為柵極提供良好的電性絕緣，以及影響后續(xù)利用第一層間隙壁所形成的接觸窗的尺寸。此外，不佳的移除條件會(huì)對(duì)外圍區(qū)的基底造成損傷，導(dǎo)致元件特性退化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種存儲(chǔ)器的制造方法，以簡(jiǎn)化步驟且使存儲(chǔ)器具有良好的元件特性。本發(fā)明提出一種存儲(chǔ)器的制造方法。首先，提供一基底，基底包括一存儲(chǔ)單元區(qū)與一外圍區(qū)，基底上已形成有多個(gè)柵極，且各柵極的側(cè)壁上具有一第一間隙壁，其中存儲(chǔ)單元區(qū)的柵極之間具有多個(gè)第一開(kāi)口。接著，于存儲(chǔ)單元區(qū)的基底上形成一第一材料層，第一材料層覆蓋存儲(chǔ)單元區(qū)的柵極且填滿(mǎn)第一開(kāi)口。然后，于基底上形成一阻障層，以覆蓋外圍區(qū)的柵極以及存儲(chǔ)單元區(qū)的第一材料層。接著，于外圍區(qū)的基底上形成一第二材料層，以覆蓋外圍區(qū)的柵極上的阻障層。而后，移除覆蓋第一材料層的阻障層。然后，移除部分第一材料層，以形成多個(gè)第二開(kāi)口，各第二開(kāi)口位于存儲(chǔ)單元區(qū)的各柵極的頂部上。而后，于各第二開(kāi)口中形成一第一圖案。接著，移除剩余的第一材料層，以于存儲(chǔ)單元區(qū)形成多個(gè)接觸窗開(kāi)口。然后，于各接觸窗開(kāi)口中形成一接觸窗插塞，其中第一圖案配置于接觸窗插塞之間。本發(fā)明的有益效果在于，基于上述，本發(fā)明的存儲(chǔ)器的制造方法分別以第一材料層與第二材料層保護(hù)存儲(chǔ)單元區(qū)與外圍區(qū)的元件，因此在對(duì)外圍區(qū)與存儲(chǔ)單元區(qū)其中之一進(jìn)行沉積與蝕刻等處理時(shí)，外圍區(qū)與存儲(chǔ)單元區(qū)中的其中另一不會(huì)受到傷害，使柵極側(cè)壁
3上的間隙壁能保持完好的結(jié)構(gòu)。如此一來(lái)，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我對(duì)準(zhǔn)接觸窗，使存儲(chǔ)器具有良好的元件特性。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1至圖9是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的一種存儲(chǔ)器的制造方法流程剖面示意圖。其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下100:基底102:存儲(chǔ)單元區(qū)104:外圍區(qū)110、120:柵極IlOa:頂部112、122、124 間隙壁114、132:開(kāi)口126:源極與漏極區(qū)130、150 材料層134、135 接觸窗開(kāi)口136、137 接觸窗插塞140:阻障層150a 頂面I6O:圖案
具體實(shí)施例方式圖1至圖9是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的一種存儲(chǔ)器的制造方法的流程剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，首先，提供基底100，基底100包括存儲(chǔ)單元區(qū)102與外圍區(qū)104，基底 100上已形成有多個(gè)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(chǔ)單元區(qū)102的柵極110之間具有多個(gè)第一開(kāi)口 114?；?00例如是半導(dǎo)體基底，如N 型或P型的硅基底、三五族半導(dǎo)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。請(qǐng)參照?qǐng)D2，接著，于基底100上形成第一材料層130，第一材料層130覆蓋存儲(chǔ)單元區(qū)102與外圍區(qū)104，且第一材料層130填滿(mǎn)開(kāi)口 114。第一材料層130例如是多晶硅層， 其形成方法例如是化學(xué)氣相沉積法。在本實(shí)施例中，此步驟還包括對(duì)第一材料層130進(jìn)行諸如化學(xué)機(jī)械研磨工藝(chemical mechanical polishing, CMP)等平坦化工藝。請(qǐng)參照?qǐng)D3，然后，移除覆蓋外圍區(qū)104的第一材料層130，以暴露出外圍區(qū)104。 移除第一材料層130的方法例如是反應(yīng)性離子蝕刻法(reactive ion etch, RIE)。請(qǐng)參照?qǐng)D4，接著，于外圍區(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(xué)氣相沉積法等方法于基底100上形成間隙壁材料層(圖中未示出)，之后再進(jìn)行各向異性蝕刻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(yīng)性離子蝕刻法。然后，例如是以第二間隙壁124為掩膜，進(jìn)行一植入工藝，以于外圍區(qū)104的柵極 120兩側(cè)形成源極與漏極區(qū)126。特別一提的是，于外圍區(qū)104的柵極120兩側(cè)形成源極與漏極區(qū)1 之后，可以移除或不移除第二間隙壁124，在本實(shí)施例中是以未移除第二間隙壁 124為例。換言之，移除第二間隙壁124的步驟實(shí)際上是可選步驟。特別一提的是，相較于公知技術(shù)在形成第二間隙壁時(shí)會(huì)同時(shí)將間隙壁材料填入存儲(chǔ)單元區(qū)的柵極之間的開(kāi)口，或者是在移除第二間隙壁時(shí)會(huì)同時(shí)移除開(kāi)口中的間隙壁材料層，在本實(shí)施例中，由于第一材料層130會(huì)覆蓋保護(hù)存儲(chǔ)單元區(qū)102的柵極110與第一間隙壁112，因此第二間隙壁IM的形成或移除工藝(包括沉積或蝕刻等工藝)都不會(huì)對(duì)存儲(chǔ)單元區(qū)102的柵極110或第一間隙壁112造成傷害，使存儲(chǔ)單元區(qū)102的第一間隙壁112能保持完好的結(jié)構(gòu)。換言之，第一材料層130適用于保護(hù)存儲(chǔ)單元區(qū)102免于受到外圍區(qū)104 所進(jìn)行的任何處理工藝可能造成的破壞。請(qǐng)參照?qǐng)D5，而后，于基底100上形成一阻障層140，以覆蓋存儲(chǔ)單元區(qū)102的第一材料層130以及外圍區(qū)104的柵極120。在本實(shí)施例中，阻障層140例如是覆蓋外圍區(qū)104 的柵極120、第一間隙壁122以及第二間隙壁IM的表面以及存儲(chǔ)單元區(qū)102的第一材料層 130。接著，于外圍區(qū)104的基底100上形成一第二材料層150，以覆蓋外圍區(qū)104的柵極120上的阻障層140。在本實(shí)施例中，第二材料層150例如是包括硼酸硅玻璃或氧化硅， 其形成方法例如是化學(xué)氣相沉積法。在本實(shí)施例中，此步驟例如是先于基板100上形成全面覆蓋外圍區(qū)104與存儲(chǔ)單元區(qū)102的一第二材料層，接著以第一材料層130上的阻障層 140作為蝕刻終止層，對(duì)第二材料層進(jìn)行平坦化工藝，使得第二材料層150的頂面150a與阻障層140的頂面約略相等且實(shí)質(zhì)上位在同一平面上。其中，平坦化工藝?yán)缡前ㄒ换瘜W(xué)機(jī)械研磨工藝。一般來(lái)說(shuō)，若是未于存儲(chǔ)單元區(qū)102的第一材料層130上形成阻障層140，則在對(duì)第二材料層150進(jìn)行平坦化工藝時(shí)，會(huì)以第一材料層130的頂部作為蝕刻終止層。如此一來(lái)，第二材料層150可能會(huì)發(fā)生蝕刻過(guò)度的問(wèn)題，且可能導(dǎo)致第一材料層130有表面凹陷現(xiàn)象。然而，在本實(shí)施例中，由于存儲(chǔ)單元區(qū)102的第一材料層130上覆蓋有阻障層140，因此在對(duì)第二材料層150進(jìn)行平坦化工藝時(shí)，能以第一材料層130上的阻障層140作為蝕刻終止層，且由于阻障層140通常具有較高的密度，因此能避免第二材料層150與第一材料層 130發(fā)生上述問(wèn)題。請(qǐng)參照?qǐng)D6，接著，移除覆蓋存儲(chǔ)單元區(qū)102的第一材料層130的阻障層140。移除部分阻障層140的方法例如是干式蝕刻工藝。然后，移除部分第一材料層130，以形成多個(gè)第二開(kāi)口 132。在本實(shí)施例中，移除部分第一材料層130的方法包括反應(yīng)性離子蝕刻法。特別一提的是，在本實(shí)施例中，在形成第二開(kāi)口 132的步驟中，由于外圍區(qū)104的區(qū)域已全被第二材料層150覆蓋保護(hù)，因此在選擇用以移除部分第一材料層130的蝕刻條件上無(wú)需顧及是否會(huì)傷害到外圍區(qū)104，而能使用較佳的蝕刻條件來(lái)移除部分第一材料層130，以得到具有垂直輪廓(vertical profile)的第二開(kāi)口 132。舉例來(lái)說(shuō)，在蝕刻劑的選擇上，無(wú)須考慮所使用的蝕刻劑對(duì)于第一材料層 130與柵極120是否有高選擇蝕刻比，而可僅就能獲得具有較佳輪廓的開(kāi)口的觀點(diǎn)來(lái)進(jìn)行選擇。請(qǐng)參照?qǐng)D7，而后，于各第二開(kāi)口 132中形成一第一圖案160。第一圖案160的材料例如是包括硼磷硅玻璃或氧化硅，以及其形成方法例如是化學(xué)氣相沉積工藝。請(qǐng)參照?qǐng)D8，接著，移除剩余的第一材料層130，以于存儲(chǔ)單元區(qū)102形成多個(gè)接觸窗開(kāi)口 134。移除第一材料層130的方法例如是干式蝕刻法或濕式蝕刻法。然后，移除位于外圍區(qū)104的第二材料層150的一部分，以于外圍區(qū)104形成接觸窗開(kāi)口 135，其中接觸窗開(kāi)口 135暴露源極與漏極區(qū)126。移除第二材料層150的方法例如是干式蝕刻法或濕式蝕刻法。請(qǐng)參照?qǐng)D9，然后，于接觸窗開(kāi)口 134、135中填入導(dǎo)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，以及于外圍區(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。在本實(shí)施例中，是先以第一材料層130保護(hù)存儲(chǔ)單元區(qū)102，以利于對(duì)外圍區(qū)104 進(jìn)行處理(諸如形成與移除第二間隙壁124)，再以第一材料層130上的阻障層140作為形成第二材料層150的蝕刻終止層，以避免第二材料層150有蝕刻過(guò)度的問(wèn)題以及第一材料層130有表面凹陷的現(xiàn)象。而后，在移除第一材料層130以形成第一圖案160的工藝中，由于第二材料層150可以保護(hù)外圍區(qū)104，使得第一圖案160具有較佳的垂直輪廓。此外，由于存儲(chǔ)單元區(qū)102的第一間隙壁112會(huì)被第一材料層130覆蓋，因此第一間隙壁112不會(huì)受到外圍區(qū)104的處理工藝(諸如第二間隙壁的形成與移除)的影響，而能為柵極110提供良好的電性絕緣，以及能在完好的第一間隙壁112結(jié)構(gòu)之間形成接觸窗插塞136。綜上所述，在本發(fā)明的存儲(chǔ)器的制造方法中，分別以第一材料層與第二材料層保護(hù)存儲(chǔ)單元區(qū)與外圍區(qū)的元件，因此在對(duì)外圍區(qū)與存儲(chǔ)單元區(qū)其中之一進(jìn)行沉積與蝕刻等處理時(shí)，外圍區(qū)與存儲(chǔ)單元區(qū)中的其中另一不會(huì)受到傷害，使柵極側(cè)壁上的間隙壁能保持完好的結(jié)構(gòu)。此外，在形成第二材料層時(shí)，由于第一材料層上已形成有阻障層，因此能保護(hù)第一材料層不會(huì)因第二材料層的平坦化工藝而發(fā)生凹陷等問(wèn)題，有利于后續(xù)于第一材料層中形成定義出接觸窗插塞的圖案。特別是，在形成用以定義出接觸窗插塞的圖案的步驟中， 由于外圍區(qū)的柵極已被第二材料層覆蓋保護(hù)，因此無(wú)需顧及是否會(huì)傷害到外圍區(qū)的柵極與間隙壁的條件下選擇較佳的蝕刻方式，以獲得具有較佳輪廓的圖案。如此一來(lái)，存儲(chǔ)單元區(qū)與外圍區(qū)的間隙壁皆具有完整的結(jié)構(gòu)，因此能在兩相鄰間隙壁之間形成自我對(duì)準(zhǔn)接觸窗， 使存儲(chǔ)器具有良好的元件特性。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)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(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種存儲(chǔ)器的制造方法，包括步驟提供一基底，該基底包括一存儲(chǔ)單元區(qū)與一外圍區(qū)，該基底上已形成有多個(gè)柵極，且各該柵極的側(cè)壁上具有一第一間隙壁，其中該存儲(chǔ)單元區(qū)的所述多個(gè)柵極之間具有多個(gè)第一開(kāi)口 ；于該存儲(chǔ)單元區(qū)的該基底上形成一第一材料層，該第一材料層覆蓋該存儲(chǔ)單元區(qū)的所述多個(gè)柵極且填滿(mǎn)所述多個(gè)第一開(kāi)口；于該基底上形成一阻障層，以覆蓋該外圍區(qū)的所述多個(gè)柵極以及該存儲(chǔ)單元區(qū)的該第一材料層；于該外圍區(qū)的該基底上形成一第二材料層，以覆蓋該外圍區(qū)的所述多個(gè)柵極上的該阻障層；移除覆蓋該第一材料層的該阻障層；移除部分該第一材料層，以形成多個(gè)第二開(kāi)口，各該第二開(kāi)口位于該存儲(chǔ)單元區(qū)的各該柵極的頂部上；于各該第二開(kāi)口中形成一第一圖案；移除剩余的該第一材料層，以于該存儲(chǔ)單元區(qū)形成多個(gè)接觸窗開(kāi)口 ；以及于各該接觸窗開(kāi)口中形成一接觸窗插塞，其中所述多個(gè)第一圖案配置于所述多個(gè)接觸窗插塞之間。
2.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于，該制造方法還包括步驟 于該外圍區(qū)的各該柵極的該第一間隙壁上形成一第二間隙壁；以及以所述多個(gè)第二間隙壁為掩膜，于該外圍區(qū)的各該柵極兩側(cè)形成一源極與漏極區(qū)。
3.如權(quán)利要求2所述的存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于，該阻障層更覆蓋所述多個(gè)第二間隙壁。
4.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于，該阻障層的材料包括氮化硅。
5.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于，形成該第二材料層的步驟包括于該基底上形成全面覆蓋的一第二材料層；以及以該第一材料層上的該阻障層為一蝕刻終止層，對(duì)該第二材料層進(jìn)行一平坦化工藝。
6.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于，該第二材料層的材料包括硼酸硅玻璃或氧化硅。
7.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于，該第一材料層包括多晶硅。
8.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于，所述第一圖案的材料包括硼磷硅玻璃或氧化硅。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種存儲(chǔ)器的制造方法。該制造方法包括步驟提供包括存儲(chǔ)單元區(qū)與外圍區(qū)的基底，基底上已形成具有間隙壁的多個(gè)柵極，且存儲(chǔ)單元區(qū)的柵極之間具有多個(gè)開(kāi)口。于存儲(chǔ)單元區(qū)形成第一材料層，以覆蓋柵極且填滿(mǎn)開(kāi)口。于基底上形成阻障層，以覆蓋外圍區(qū)的柵極以及存儲(chǔ)單元區(qū)的第一材料層。于外圍區(qū)的基底上形成第二材料層，以覆蓋外圍區(qū)的柵極上的阻障層。移除覆蓋第一材料層的阻障層。移除部分第一材料層，以形成多個(gè)第二開(kāi)口，第二開(kāi)口位于存儲(chǔ)單元區(qū)的柵極的頂部上。于第二開(kāi)口中形成圖案。移除第一材料層，以形成多個(gè)接觸窗開(kāi)口。于各接觸窗開(kāi)口中形成接觸窗插塞。本發(fā)明可簡(jiǎn)化工藝且使存儲(chǔ)器具有良好特性。
文檔編號(hào)H01L21/762GK102543878SQ20101062101
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者廖修漢, 蔣汝平 申請(qǐng)人:華邦電子股份有限公司