本發(fā)明實(shí)施例涉及一種間隔件結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù):
間隔件為形成在金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管(metal-oxide-semiconductor field effect transistor,MOSFET)裝置的柵極電極旁邊的介電體。除了保護(hù)柵極電極,間隔件也經(jīng)配置以允許源極/漏極區(qū)及/或輕摻雜漏極(lightly doped drain,LDD)的形成。
在MOSFET裝置中,漏電流必須減少以節(jié)省功率消耗。MOSFET裝置中漏電組件的一者為柵極誘導(dǎo)的漏極漏電(gate-induced drain leakage,GIDL),其是由于在柵極電極與漏極區(qū)重迭的漏極區(qū)表面的缺陷輔助能帶間穿隧所造成。GIDL對(duì)許多因數(shù)敏感,例如柵極介電體厚度、漏極區(qū)的摻雜物濃度以及所施加?xùn)艠O電壓,以及間隔件寬度。隨著集成電路的復(fù)雜性及應(yīng)用的增加,對(duì)于抑制不同MOSFET裝置間的漏電流有更多挑戰(zhàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在一個(gè)例示性方面中,提供了一種用于制造間隔件結(jié)構(gòu)的方法。所述方法包含下列操作。接收襯底。在所述襯底上方形成第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。形成介電層,以覆蓋所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。在所述介電層上方形成硬掩模層,其中所述硬掩模層覆蓋所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層,且所述硬掩模層具有開(kāi)口,其暴露所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層。蝕刻所述硬掩模層所暴露的所述介電層,以減少所述介電層的厚度。移除所述硬掩模層。蝕刻所述介電層,以在所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成第一主要間隔件以及在所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成第二主要間隔件。所述第一主要間隔件的第一寬度大于所述第二主要間隔件的第二寬度。
在另一個(gè)例示性方面中,提供了一種用于制造間隔件結(jié)構(gòu)的方法。所述方法包含下列操作。在襯底上方形成第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。形成介電層,以覆蓋所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。阻擋放置于所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層,以及暴露放置于所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層。蝕刻所述暴露的介電層,以減少放置于所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述暴露的介電層的厚度。阻擋放置于所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層,以及暴露放置于所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層。蝕刻所述暴露的介電層,以減少放置于所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述暴露的介電層的厚度。暴露放置于所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層。蝕刻所述介電層,以在所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成第一主要間隔件、在所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成第二主要間隔件以及在所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成第三主要間隔件。所述第一主要間隔件的第一寬度大于所述第二主要間隔件的第二寬度,以及所述第二主要間隔件的所述第二寬度大于所述第三主要間隔件的第三寬度。
在又另一個(gè)方面中,提供了一種間隔件結(jié)構(gòu)。所述間隔件結(jié)構(gòu)包含襯底、第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、第一主要間隔件、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及第二主要間隔件。所述第一主要間隔件放置于所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上,且所述第一主要間隔件具有第一寬度。所述第二主要間隔件放置于所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上,且所述第二主要間隔件具有第二寬度。所述第一寬度大于所述第二寬度。
附圖說(shuō)明
本發(fā)明實(shí)施例的方面是在將其與隨附圖式一同閱讀下,從下列詳細(xì)說(shuō)明被最佳理解。請(qǐng)注意為根據(jù)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)作法,各種結(jié)構(gòu)未依比例繪制。事實(shí)上,為了使討論內(nèi)容清楚,各種結(jié)構(gòu)的尺寸可刻意增大縮小。
圖1為描繪根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例各種方面的用于制造間隔件結(jié)構(gòu)的方法的流程圖。
圖2A、2B、2C、2D、2E以及2F為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例在制造間隔件結(jié)構(gòu)的各種操作的一者的剖面圖。
圖3為描繪根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例各種方面的用于制造間隔件結(jié)構(gòu)的方法的流程圖。
圖4A、4B、4C、4D、4E、4F、4G以及4H為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例在制造間隔件結(jié)構(gòu)的各種操作的一者的剖面圖。
圖5A以及5B為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例在制造間隔件結(jié)構(gòu)的各種操作的一者的剖面圖。
圖6A以及6B為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例在制造間隔件結(jié)構(gòu)的各種操作的一者的剖面圖。
符號(hào)說(shuō)明
100、200 方法
110、120、130、140、150、160、170、210、220、230、240、250、260、270、
280 操作
10 襯底
12 第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)
14 第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)
16 第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)
21 第一襯墊間隔件
22 第二襯墊間隔件
23 第三襯墊間隔件
30 介電層
32 硬掩模層
34 第一硬掩模層/第一掩模層
36 第二硬掩模層/第二掩模層
38 光致抗蝕劑層
32H、34H、
36H、38H 開(kāi)口
42 第一主要間隔件
44 第二主要間隔件
46 第三主要間隔件
W1 第一寬度
W2 第二寬度
T1 第一厚度
T2 第二厚度
T1' 厚度
具體實(shí)施方式
下列揭露提供許多不同實(shí)施例或?qū)嵗?,以用于?shí)施所提供的標(biāo)的的不同特征。為了簡(jiǎn)化本發(fā)明實(shí)施例,于下說(shuō)明元件及布置的具體實(shí)例。當(dāng)然這些僅為實(shí)例而非意圖具限制性。例如,在下面說(shuō)明中,在第二特征上方或上形成第一特征可包含其中是形成直接接觸的所述第一及第二特征的實(shí)施例,以及也可包含其中可在所述第一與第二特征之間形成額外特征而使得所述第一及第二特征不會(huì)直接接觸的實(shí)施例。此外,本發(fā)明實(shí)施例可于各種實(shí)例中重復(fù)參考編號(hào)及/或字母。此重復(fù)是為了簡(jiǎn)單與清楚且其本身并不決定所討論的各種實(shí)施例及/或布置之間的關(guān)系。
再者,空間相關(guān)詞匯,例如“在…之下”、“下方”、“下”、“上方”、“上”、“於…上”和類似詞匯,可能為了便于說(shuō)明而于本文中使用,以描述如圖式描繪的一個(gè)元件或特征與另一個(gè)(或多個(gè))元件或特征的相對(duì)關(guān)系。除了圖式中所畫(huà)的方位外,這些空間相對(duì)詞匯也意圖用來(lái)涵蓋裝置在使用中或操作時(shí)的不同方位。所述設(shè)備可能以其它方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或于其它方位),且據(jù)此在本文中所使用的這些空間相對(duì)說(shuō)明符號(hào)可以類似方式加以解釋。
如本文中所使用者,辭彚例如“第一”、“第二”以及“第三”是描述各種元件、組件、區(qū)、層及/或區(qū)段,但這些元件、組件、區(qū)、層及/或區(qū)段應(yīng)不限于這些辭彚。這些辭彚可僅用于將一個(gè)元件、組件、區(qū)、層或區(qū)段與另一個(gè)元件、組件、區(qū)、層或區(qū)段區(qū)別。除非內(nèi)文中明確指出,否則當(dāng)于本文中使用辭彚例如“第一”、“第二”以及“第三”時(shí),不意味順序或次序。
在本發(fā)明實(shí)施例中,以相同的介電層制成具有不同寬度隔件隔件結(jié)構(gòu)。本發(fā)明實(shí)施例的隔件結(jié)構(gòu)是自對(duì)準(zhǔn)、較不復(fù)雜且可與標(biāo)準(zhǔn)集成電路工藝相容。所述具有具不同寬度隔件隔件結(jié)構(gòu)經(jīng)配置作為裝置的側(cè)間隔件以滿足不同應(yīng)用的多元需求。
圖1為描繪根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例各種方面的用于制造間隔件結(jié)構(gòu)的方法的流程圖。方法100開(kāi)始于操作110,其中接收襯底。方法100接著為操作120,其中在所述襯底上方形成第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。方法100繼續(xù)為操作130,其中形成介電層,以覆蓋所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。方法100接著為操作140,其中在所述介電層上方形成硬掩模層,其中所述硬掩模層覆蓋所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層,且所述硬掩模層具有開(kāi)口,其暴露所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層。方法100接著為操作150,其中蝕刻所述硬掩模層所暴露的所述介電層,以減少所述介電層的厚度。方法100繼續(xù)為操作160,其中移除所述硬掩模層。方法100繼續(xù)為操作170,其中蝕刻所述介電層,以在所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成第一主要間隔件以及在所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成第二主要間隔件,其中所述第一主要間隔件的第一寬度大于所述第二主要間隔件的第二寬度。
方法100僅為實(shí)例,且不意圖限制本發(fā)明實(shí)施例超出權(quán)利要求書(shū)所明確記載者。額外操作可在方法100之前、期間及之后提供,且為了所述方法的額外實(shí)施例,可將所說(shuō)明的一些操作置換、排除或搬動(dòng)。
圖2A、2B、2C、2D、2E以及2F為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例在制造間隔件結(jié)構(gòu)的各種操作的一者的剖面圖。如圖2A及圖1中的操作110中所描繪,方法100開(kāi)始于操作110,其中接收襯底10。襯底10包含待于其上方形成裝置例如半導(dǎo)體裝置或其它裝置的晶片。在一些實(shí)施例中,襯底10包含半導(dǎo)體襯底,例如主體半導(dǎo)體襯底。所述主體半導(dǎo)體襯底包含元素半導(dǎo)體,例如硅或鍺;化合物半導(dǎo)體,例如硅鍺、碳化硅、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦或砷化銦;或其組合。在一些實(shí)施例中,襯底10包含多層襯底,例如絕緣體上硅(silicon-on-insulator,SOI)襯底,其包含底部半導(dǎo)體層、埋藏氧化物層(buried oxide layer,BOX)以及頂部半導(dǎo)體層。
如圖2A中及圖1中的操作120所描繪,方法100續(xù)行到操作120,其中在襯底10上方形成第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12以及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14。在一些實(shí)施例中,第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12以及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14為不同晶體管裝置的柵極電極,例如MOSFET裝置的柵極電極。第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12以及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14可由金屬或合金、經(jīng)摻雜半導(dǎo)體材料,例如經(jīng)摻雜多晶硅、其組合或任何其它合適的導(dǎo)電材料所形成。在一些替代性實(shí)施例中,第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12以及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14可置換成介電結(jié)構(gòu)。第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12以及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14可以是單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12以及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14在大小上可以相等或不同。
在一些實(shí)施例中,視需要地在第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12的側(cè)壁上形成第一襯墊間隔件21,以及視需要地在第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14的側(cè)壁上形成第二襯墊間隔件22。在一些實(shí)施例中,第一襯墊間隔件21以及第二襯墊間隔件22是由相同介電層所形成。舉例來(lái)說(shuō),第一襯墊間隔件21以及第二襯墊間隔件22是由氧化硅所形成。然而,第一襯墊間隔件21以及第二襯墊間隔件22可由氮化硅、氧氮化硅或任何其它合適的介電材料所形成。在一些實(shí)施例中,第一襯墊間隔件21的寬度基本上等于第二襯墊間隔件22的寬度。在一些實(shí)施例中,第一襯墊間隔件21以及第二襯墊間隔件22是分別與第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12的側(cè)壁以及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14的側(cè)壁基本上共形。
如圖2B及圖1中的操作130中所描繪,方法100接著為操作130,其中形成介電層30,以覆蓋第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12以及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14。在一些實(shí)施例中,介電層30覆蓋第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12的頂部表面、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14的頂部表面、第一襯墊間隔件21的側(cè)表面以及第二襯墊間隔件22的側(cè)表面。在一些替代性實(shí)施例中,第一襯墊間隔件21以及第二襯墊間隔件22不存在,且介電層30覆蓋第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12的側(cè)壁以及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14的側(cè)壁。在一些實(shí)施例中,介電層30包含氮化硅。然而,介電層30可由氧化硅、氧氮化硅或任何其它合適的介電材料所形成。
如圖2C及圖1中的操作140中所描繪,方法100接著為操作140,其中在介電層30上方形成硬掩模層32。硬掩模層32覆蓋第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12上方的介電層30,且硬掩模層32具有開(kāi)口32H,其暴露第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14上方的介電層30。硬掩模層32可通過(guò)任何合適的圖案化技術(shù)圖案化。例如,硬掩模層32可通過(guò)使用光致抗蝕劑層(未圖示)的光刻來(lái)圖案化以形成開(kāi)口32H。硬掩模層32經(jīng)配置作為硬掩模,以圖案化介電層30。在一些實(shí)施例中,硬掩模層32包含氧化硅。接著,在圖案化硬掩模層32之后,移除光致抗蝕劑層。硬掩模層32可由與介電層30所具者不同的任何合適材料所形成。在一些替代性實(shí)施例中,硬掩模層32可以是阻劑層例如光致抗蝕劑層,且可通過(guò)光刻或任何其它合適的圖案化技術(shù)圖案化。
如圖2D及圖1中的操作150中所描繪,方法100接著為操作150,其中蝕刻硬掩模層32所暴露的介電層30以減少介電層30的厚度,而硬掩模層32所阻擋的介電層30的厚度被保持。在操作150中,暴露的介電層30經(jīng)部分蝕刻而不被貫穿蝕刻,且因此介電層30于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14上方的厚度將小于介電層30于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12上方的厚度。在一些實(shí)施例中,操作150是通過(guò)非等向性蝕刻例如干式蝕刻達(dá)成。在一些實(shí)施例中,操作150也可通過(guò)等向性蝕刻例如濕式蝕刻或非等向性蝕刻與等向性蝕刻的組合達(dá)成。在一些實(shí)施例中,濕式蝕刻是通過(guò)使用磷酸作為蝕刻溶液進(jìn)行。非等向性蝕刻或等向性蝕刻可通過(guò)任何已知且合適的蝕刻技術(shù)實(shí)施。
如圖2E及圖1中的操作160中所描繪,方法100繼續(xù)為操作160,其中移除硬掩模層32。
如圖2F及圖1中的操作170中所描繪,方法100繼續(xù)為操作170,其中蝕刻介電層30,以在第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12的側(cè)壁上形成第一主要間隔件42,以及在第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14的側(cè)壁上形成第二主要間隔件44。在操作170中,蝕刻介電層30而沒(méi)有被硬掩模層阻擋,且因此于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12以及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14二者上方的介電層30經(jīng)蝕刻。如所述者,在操作150中,介電層30于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14上方的厚度為減少到少于介電層30于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12上方的厚度,且在于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12上方的介電層30以及于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14上方的介電層30為相等地經(jīng)蝕刻的操作170之后,此厚度差異仍存在。據(jù)此,第一主要間隔件42的第一寬度W1大于所述第二主要間隔件44的第二寬度W2。在本實(shí)施例中,第一主要間隔件42及第二主要間隔件44分別放置在第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14的側(cè)壁旁且具有形成在它們之間的第一襯墊間隔件21及第二襯墊間隔件22。在一些替代性實(shí)施例中,第一襯墊間隔件21及第二襯墊間隔件22可省略,且第一主要間隔件42及第二主要間隔件44可分別與第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14的側(cè)壁接觸。
在一些實(shí)施例中,放置于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12上方的介電層30以及放置于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14上方的介電層30也在操作170中被蝕刻掉,以暴露第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12的頂部表面以及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14的頂部表面。在一些實(shí)施例中,放置于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12上方的介電層30以及放置于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14上方的介電層30是通過(guò)另一種蝕刻操作蝕刻掉。替代地,可保留放置于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12上方的介電層30以及放置于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14上方的介電層30。
本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)及制造方法不限于上述實(shí)施例,且可具有其它不同實(shí)施例。為簡(jiǎn)化說(shuō)明以及方便將本發(fā)明實(shí)施例的各者之間作比較,在下列實(shí)施例的各者中的相同組件是以相同編號(hào)標(biāo)出。為了使得更容易地比較實(shí)施例之間的差異,下列說(shuō)明將詳述不同實(shí)施例間的不相似處且相同特征將不贅述。
圖3為描繪根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例各種方面的用于制造間隔件結(jié)構(gòu)的方法的流程圖。方法200開(kāi)始于操作210,其中在襯底上方形成第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。方法200接著為操作220,其中形成介電層,以覆蓋所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。方法200繼續(xù)為操作230,其中阻擋放置于所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層,以及暴露放置于所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層。方法200接著為操作240,其中蝕刻所述暴露的介電層,以減少放置于所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述暴露的介電層的厚度。方法200接著為操作250,其中阻擋放置于所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層,以及暴露放置于所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層。方法200繼續(xù)為操作260,其中蝕刻所述暴露的介電層,以減少放置于所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述暴露的介電層的厚度。方法200繼續(xù)為操作270,其中暴露所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層。方法200接著為操作280,其中蝕刻所述介電層,以在所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成第一主要間隔件、在所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成第二主要間隔件以及在所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成第三主要間隔件,其中所述第一主要間隔件的第一寬度大于所述第二主要間隔件的第二寬度,以及所述第二主要間隔件的所述第二寬度大于所述第三主要間隔件的第三寬度。
方法200僅為實(shí)例,且不意圖限制本發(fā)明實(shí)施例超出權(quán)利要求書(shū)所明確記載者。額外操作可在方法200之前、期間及之后提供,且為了所述方法的額外實(shí)施例,可將所說(shuō)明的一些操作置換、排除或搬動(dòng)。
圖4A、4B、4C、4D、4E、4F、4G以及4H為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例在制造間隔件結(jié)構(gòu)的各種操作的一者的剖面圖。如圖4A及圖3中的操作210中所描繪,方法200開(kāi)始于操作210,其中在襯底10上方形成第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16。在一些實(shí)施例中,第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16是不同晶體管裝置的柵極電極,例如MOSFET裝置的柵極電極。第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16可由金屬或合金、經(jīng)摻雜半導(dǎo)體材料,例如經(jīng)摻雜多晶硅、其組合或任何其它合適的導(dǎo)電材料所形成。在一些替代性實(shí)施例中,第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16可置換成介電結(jié)構(gòu)。第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16可以是單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。
在一些實(shí)施例中,視需要地分別在第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12的側(cè)壁、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14的側(cè)壁以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16的側(cè)壁上形成第一襯墊間隔件21、第二襯墊間隔件22、第三襯墊間隔件23。在一些實(shí)施例中,第一襯墊間隔件21、第二襯墊間隔件22及第三襯墊間隔件23由相同介電層所形成。舉例來(lái)說(shuō),第一襯墊間隔件21、第二襯墊間隔件22及第三襯墊間隔件23是由氧化硅、氮化硅、氧氮化硅或任何其它合適的介電材料所形成。在一些實(shí)施例中,第一襯墊間隔件21、第二襯墊間隔件22及第三襯墊間隔件23的寬度基本上相同。
如圖4B及圖3中的操作220中所描繪,方法200接著為操作220,其中形成介電層30,以覆蓋第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16。在一些實(shí)施例中,介電層30覆蓋第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16的頂部表面,以及第一襯墊間隔件21、第二襯墊間隔件22及第三襯墊間隔件23的側(cè)表面。在一些實(shí)施例中,介電層30包含氮化硅、氧化硅、氧氮化硅或任何其它合適的介電材料。
如圖4C及圖3中的操作230中所描繪,方法200繼續(xù)為操作230,其中阻擋放置于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12以及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14上方的介電層30,以及暴露放置于第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的介電層30。在一些實(shí)施例中,是通過(guò)形成第一硬掩模層34于介電層30上方而阻擋放置于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12以及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14上方的介電層30。第一硬掩模層34具開(kāi)口34H,其暴露放置于第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的介電層30。第一硬掩模層34可通過(guò)任何合適的圖案化技術(shù)圖案化。例如,第一硬掩模層34可通過(guò)使用光致抗蝕劑層(未圖示)的微影來(lái)圖案化以形成開(kāi)口34H。第一硬掩模層34經(jīng)配置作為硬掩模,以圖案化介電層30。在一些實(shí)施例中,第一硬掩模層34包含氧化硅。第一硬掩模層34可由與介電層30所具者不同的任何合適材料所形成。在一些實(shí)施例中,第一硬掩模層34可以是阻劑層例如光致抗蝕劑層,且可通過(guò)光刻或任何其它合適的圖案化技術(shù)圖案化。
如圖4D及圖3中的操作240中所描繪,方法200接著為操作240,其中蝕刻暴露的介電層30以減少放置于第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的暴露的介電層30的厚度,而第一硬掩模層34所阻擋的介電層30的厚度被保持。在操作240中,暴露的介電層30經(jīng)部分蝕刻而不被貫穿蝕刻,且因此介電層30于第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的厚度將小于介電層30于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12以及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14上方的厚度。在一些實(shí)施例中,操作240是通過(guò)非等向性蝕刻例如干式蝕刻達(dá)成。在一些實(shí)施例中,操作240也可通過(guò)等向性蝕刻例如濕式蝕刻或非等向性蝕刻與等向性蝕刻的組合達(dá)成。非等向性蝕刻及等向性蝕刻可通過(guò)任何已知且合適的蝕刻技術(shù)實(shí)施。
如圖4E及圖3中的操作250中所描繪,方法200接著為操作250,其中阻擋放置于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12上方的介電層30,以及暴露放置于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的介電層30。在一些實(shí)施例中,操作250是通過(guò)移除第一硬掩模層34以及在介電層30上方形成第二硬掩模層36達(dá)成。第二硬掩模層36具有開(kāi)口36H,其暴露放置于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的介電層30。第二掩模層36的材料及形成可與第一掩模層34的材料及形成相同但不限于此。
如圖4F及圖3中的操作260中所描繪,方法200繼續(xù)為操作260,其中蝕刻暴露的介電層30以減少放置于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的暴露的介電層30的厚度,而第二硬掩模層36所阻擋的介電層30的厚度被保持。在操作260中,暴露的介電層30經(jīng)部分蝕刻而不被貫穿蝕刻,且因此介電層30于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14上方的厚度將小于介電層30于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12上方的厚度。此外,因?yàn)橛诘谌龑?dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的介電層30是已在操作240中蝕刻,介電層30于第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的厚度將小于介電層30于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14上方的厚度。在一些實(shí)施例中,操作260是通過(guò)非等向性蝕刻例如干式蝕刻達(dá)成。在一些實(shí)施例中,操作240也可通過(guò)等向性蝕刻例如濕式蝕刻或非等向性蝕刻與等向性蝕刻的組合達(dá)成。非等向性蝕刻及等向性蝕刻可通過(guò)任何已知且合適的蝕刻技術(shù)進(jìn)行。
如圖4G及圖3中的操作270中所描繪,方法200繼續(xù)為操作270,其中暴露放置于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的介電層30。在一些實(shí)施例中,操作270是通過(guò)移除第二硬掩模層36達(dá)成。
如圖4H及圖3中的操作280中所描繪,方法200接著為操作280,其中蝕刻介電層30,以在第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12的側(cè)壁上形成第一主要間隔件42,在第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14的側(cè)壁上形成第二主要間隔件44以及在第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16的側(cè)壁上形成第三主要間隔件46。在操作280中,蝕刻介電層30而無(wú)需通過(guò)硬掩模層阻擋,且因此于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的介電層30是基本上均一地蝕刻。介電層30于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14上方的厚度是在操作260中減少,且介電層30于第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的厚度是在操作240及260中減少。在于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的介電層30基本上均一地蝕刻的操作280之后,這些于介電層30的不同部分間的厚度差異將仍存在。據(jù)此,第一主要間隔件42的第一寬度W1大于第二主要間隔件44的第二寬度W2,以及第二主要間隔件44的第二寬度W2大于第三主要間隔件46的第三寬度。
在一些實(shí)施例中,放置于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的介電層30也在操作280中被蝕刻掉,以暴露第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12的頂部表面、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14的頂部表面以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16的頂部表面。在一些實(shí)施例中,放置于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的介電層30是通過(guò)另一種蝕刻操作蝕刻掉。替代地,可保留放置于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的介電層30。
圖5A以及5B是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例在制造間隔件結(jié)構(gòu)的各種操作的一者的剖面圖。與圖4A到4H的方法不同,在圖5A及5B中,僅施加一個(gè)硬掩模層,但所述硬掩模層經(jīng)圖案化兩次以制造具有三種不同寬度隔件。如圖5A及圖3中的操作240中所描繪,方法200接著為操作240,其中蝕刻第一硬掩模層34所暴露的介電層30以減少放置于第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的暴露的介電層30的厚度,而第一硬掩模層34所阻擋的介電層30的厚度被保持。
如圖5B及圖3中的操作250中所描繪,方法200繼續(xù)為操作250,其中阻擋放置于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12上方的介電層30,以及暴露放置于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的介電層30。在一些實(shí)施例中,操作250是通過(guò)再次圖案化第一硬掩模層34達(dá)成。例如,第一硬掩模層34經(jīng)蝕刻以移除第一硬掩模層34的一部分,且因此開(kāi)口34H被擴(kuò)大以暴露放置于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的介電層30。經(jīng)再次圖案化的第一硬掩模層34經(jīng)配置作為操作260的硬掩模。
在本實(shí)施例中,第一硬掩模層34是在操作230中被圖案化,以形成開(kāi)口34H,其暴露放置于第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的介電層30。在無(wú)需任何將其移除的操作下,第一硬掩模層34接著在操作250中經(jīng)再次圖案化以擴(kuò)大開(kāi)口34H,以進(jìn)一步暴露第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16。
如圖5B及圖3中的操作260中所描繪,方法200繼續(xù)為操作260,其中蝕刻暴露的介電層30,以減少放置于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的暴露的介電層30的厚度。
方法200接著為操作270及280,以形成具有不同間隔件寬度隔件結(jié)構(gòu)。
圖6A以及6B是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例在制造間隔件結(jié)構(gòu)的各種操作的一者的剖面圖。與圖4A到4H的方法不同,在圖6A及6B中,是施加具有不同厚度的硬掩模層,以制造具有三種不同寬度隔件。如圖6A及圖3中的操作230中所描繪,方法200繼續(xù)為操作230,其中阻擋放置于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12以及第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14上方的介電層30,以及暴露放置于第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的介電層30。在一些實(shí)施例中,操作230是通過(guò)形成具有對(duì)應(yīng)于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12的第一厚度T1以及對(duì)應(yīng)于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14的第二厚度T2的掩模層,例如光致抗蝕劑層38達(dá)成,其中第二厚度T2小于第一厚度T1。在一些實(shí)施例中,光致抗蝕劑層38是通過(guò)使用半色調(diào)掩模、相位移掩?;蝾愃莆锏墓饪绦纬?。光致抗蝕劑層38具有開(kāi)口38H,其暴露放置于第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的介電層30。在一些替代性實(shí)施例中,掩模層可以是具有不同厚度的硬掩模層,其可通過(guò)例如多次沉積操作達(dá)成。
如圖6A及圖3中的操作240中所描繪,方法200接著為操作240,其中蝕刻光致抗蝕劑層38所暴露的介電層30以減少放置于第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的暴露的介電層30的厚度,而第一硬掩模層34所阻擋的介電層30的厚度被保持。
如圖6B及圖3中的操作250中所描繪,方法200接著為操作250,其中阻擋放置于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12上方的介電層30,以及暴露放置于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的介電層30。在一些實(shí)施例中,操作250是通過(guò)移除光致抗蝕劑層38的一部分而達(dá)成。例如,通過(guò)灰化,對(duì)應(yīng)于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12的光致抗蝕劑層38的厚度被減少到T1',以及對(duì)應(yīng)于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14的光致抗蝕劑層38的所述部分被移除。在一些實(shí)施例中,光致抗蝕劑層38的灰化是通過(guò)等離子例如氧等離子實(shí)施。據(jù)此,開(kāi)口38H是擴(kuò)大,以進(jìn)一步暴露放置于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14上方的介電層30。在灰化后,光致抗蝕劑層38經(jīng)配置作為操作260的硬掩模。
如圖6B及圖3中的操作260中所描繪,方法200繼續(xù)為操作260,其中蝕刻暴露的介電層30,以減少放置于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)14以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16上方的暴露的介電層30的厚度。
方法200接著為操作270及280,以形成具有不同寬度隔件結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明實(shí)施例中,以相同的介電層成形加工具有具不同寬度的側(cè)壁間隔件隔件結(jié)構(gòu)。本發(fā)明實(shí)施例的隔件結(jié)構(gòu)是自對(duì)準(zhǔn)、較不復(fù)雜且可與標(biāo)準(zhǔn)集成電路成形加工相容。所述具有不同間隔件寬度隔件結(jié)構(gòu)經(jīng)配置作為具不同施加電壓的不同半導(dǎo)體裝置(例如低電壓MOSFET裝置以及高電壓MOSFET裝置)的側(cè)壁間隔件。替代地,可將具有第一間隔件寬度的所述間隔件的一者以及具有第二間隔件寬度的所述間隔件的另一者應(yīng)用到互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(complementary metal-oxide semiconductor,CMOS)裝置的p型金屬氧化物半導(dǎo)體(p-type metal-oxide semiconductor,PMOS)裝置以及n型金屬氧化物半導(dǎo)體(n-type metal-oxide semiconductor,NMOS)裝置。具有第一間隔件寬度的所述間隔件的一者也可應(yīng)用到一種在包含下列電路的晶片上的特定電路的裝置:功率管理電路、顯示器驅(qū)動(dòng)電路、圖像或聲音處理電路、數(shù)字電路、模擬電路或任何其它電路,而具有第二間隔件寬度的所述間隔件的另一者可應(yīng)用到另一種在包含下列電路的晶片上的特定電路的裝置:功率管理電路、顯示器驅(qū)動(dòng)電路、圖像或聲音處理電路、數(shù)字電路、模擬電路或任何其它電路。又,所述具有不同寬度隔件結(jié)構(gòu)也可應(yīng)用到具有不同功能或應(yīng)用的不同半導(dǎo)體裝置以調(diào)整漏電流,例如柵極誘導(dǎo)的漏極漏電(GIDL)。
在一些實(shí)施例中,蝕刻所述硬掩模層所暴露的所述介電層以減少所述硬掩模層所暴露的所述介電層的所述厚度包括干式蝕刻。
在一些實(shí)施例中,蝕刻所述硬掩模層所暴露的所述介電層以減少所述硬掩模層所暴露的所述介電層的所述厚度包括濕式蝕刻。
在一些實(shí)施例中,蝕刻所述介電層以暴露所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的頂部表面以及所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的頂部表面。
在一些實(shí)施例中,所述介電包括氮化硅。
在一些實(shí)施例中,所述硬掩模層包括氧化硅。
在一些實(shí)施例中,在形成所述介電層之前,在所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成第一襯墊間隔件以及在所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成第二襯墊間隔件,其中所述第一襯墊間隔件的寬度基本上等于所述第二襯墊間隔件的寬度。
在一些實(shí)施例中,所述第一襯墊間隔件以及所述第二襯墊間隔件是由相同介電層所形成。
在一些實(shí)施例中,所述第一襯墊間隔件以及所述第二襯墊間隔件包括氧化硅。
在一些實(shí)施例中,所述阻擋放置于所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層以及暴露放置于所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層的步驟是通過(guò)在所述介電層上方形成第一硬掩模層達(dá)成。
在一些實(shí)施例中,在所述阻擋放置于所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層以及暴露放置于所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層的步驟之前,移除所述第一硬掩模層。
在一些實(shí)施例中,所述阻擋放置于所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層以及暴露放置于所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層的步驟是通過(guò)在所述介電層上方形成第二硬掩模層達(dá)成。
在一些實(shí)施例中,所述暴露放置于所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層的步驟是通過(guò)移除所述第二硬掩模層達(dá)成。
在一些實(shí)施例中,所述阻擋放置于所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層以及暴露放置于所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層的步驟是通過(guò)圖案化所述第一硬掩模層達(dá)成。
在一些實(shí)施例中,所述阻擋放置于所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層以及暴露放置于所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層的步驟是通過(guò)下列達(dá)成:形成具有對(duì)應(yīng)于所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的第一厚度以及對(duì)應(yīng)于所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的第二厚度的光致抗蝕劑層,且所述第二厚度小于所述第一厚度。
在一些實(shí)施例中,所述阻擋放置于所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層以及暴露放置于所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方的所述介電層的步驟是通過(guò)灰化所述光致抗蝕劑層達(dá)成。
在一些實(shí)施例中,所述的間隔件結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括第一襯墊間隔件,其放置于所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的所述側(cè)壁與所述第一主要間隔件之間;以及第二襯墊間隔件,其放置于所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的所述側(cè)壁與所述第二主要間隔件之間。
在一些實(shí)施例中,所述的間隔件結(jié)構(gòu)包括第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu);以及第三主要間隔件,放置于所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上,其中所述第三主要間隔件具有第三寬度,其小于所述第二主要間隔件的所述第二寬度。
前面列述了數(shù)個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)以便所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可更佳地理解本發(fā)明實(shí)施例的方面。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)了解其可輕易地使用本發(fā)明實(shí)施例作為用以設(shè)計(jì)或修改其它工藝及結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)以實(shí)現(xiàn)本文中所介紹實(shí)施例的相同目的及/或達(dá)成本文中所介紹實(shí)施例的相同優(yōu)點(diǎn)。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員也應(yīng)體認(rèn)到此等均等結(jié)構(gòu)不會(huì)背離本發(fā)明實(shí)施例的精神及范圍,以及其可在不背離本發(fā)明實(shí)施例的精神及范圍下做出各種改變、取代或替代。