專利名稱：間隙壁的制造方法
技術領域：
本發明是有關于一種半導體結構的制造方法，且特別是有關于一種L 型間隙壁的制造方法。
背景技術：
隨著電腦與電子產品功能的加強，應用電路亦日趨復雜，基于成本與 穩定性的考量，積體電路內所要求電晶體的密度也就大大地增加。但是要 在一個積體電路上擁有很大的密度，并非單純地減少積體電路內元件的大 小比例即可達到，因為布局大小比例的改變， 一則要受到設計準則(Design Rule)與制程上的限制； 一則亦需詳加考慮元件物理特性上的改變。
請參照圖1,以金氧半導體電晶體(MOS)為例，基底100上的兩個MOS 電晶體110、 120之間的距離相當靠近，加上MOS電晶體110的柵極115, 以及MOS電晶體120的柵極125側壁又分別設置有間隙壁117、 127。由于 間隙壁117、 127是呈現弧狀，使得兩個MOS電晶體之間的距離又更加縮短， 在后續制作接觸窗14 0的過程中，很容易就會產生填塞(f i 11 i ng)不良的情 形，造成孔洞(void) 130的形成。此外，由于4冊極115、 125可能有不平整 的輪廓側壁，這些情形，在高電壓的操作下，很容易導致漏電的問題，影 響元件的電性表現。
發明內容
有筌于此，依照本發明實施例的目的就是在提供一種間隙壁的制造方 法，可以利用聚合物層作為罩幕，利用一道蝕刻制程即形成L型間隙壁。
依照本發明提供實施例的再一目的是提供一種間隙壁的制造方法，利 用介電解析增進涂布技術形成的保護層作為罩幕，而形成L型的間隙壁。
本發明提出一種L型間隙壁的制造方法，先提供基底，基底上已形成 有突起結構。然后，在基底上形成介電材料，覆蓋住突起結構。接著，實施 移除介電材料步驟，在此步驟同時移除突起結構頂部與部分基底上的介電 材料，留下L型間隙壁。
依照本發明實施例所述的間隙壁的制造方法，其中移除介電材料步驟 包含了先在介電材料上形成一層聚合物層，聚合物層與介電材料具有不同 的蝕刻選擇比。然后進行蝕刻制程，包含移除部分聚合物層，形成聚合間 隙壁，之后以聚合間隙壁為罩幕，圖案化介電材料以形成L型間隙壁。依照本發明實施例所述的間隙壁的制造方法，其中聚合物層的形成方
法包括一介電解析增進涂布技術(dielectric resolution enhancement coating technique)。
依照本發明實施例所迷的間隙壁的制造方法，其中在圖案化介電材料 的步驟中，更包括一并移除部分聚合間隙壁。
依照本發明實施例所述的間隙壁的制造方法，更包括在形成間隙壁之 后，移除剩余的聚合間隙壁。
依照本發明實施例所述的間隙壁的制造方法，其中移除剩余的聚合間 隙壁的方法包括干式剝除光阻法與濕式剝除光阻法。 .
依照本發明實施例所述的間隙壁的制造方法，其中介電材料的材質包 括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。
依照本發明實施例所述的間隙壁的帝旨法,其中突g構為柵極結構。
本發明提出另一種間隙壁的制造方法，先提供基底，基底上已形成有 突起結構。之后，在基底上形成一層介電材料，覆蓋住突起結構。以介電 解析增進涂布技術(dielectric resolution enhancement coating technique)在基底上形成一層保護層，保護層與介電材料具有不同的蝕刻 選擇比。然后，移除部分保護層而形成保護間隙壁。再以保護間隙壁為罩 幕，圖案化介電材料。
依照本發明實施例所述的間隙壁的制ii^法，其中保護層包括聚合物層。
依照本發明實施例所述的間隙壁的制造方法，其中聚合物層的材質包 括碳氫氟化物。
依照本發明實施例所述的間隙壁的帝Jit^T法,其中間P承壁的剖面成L型。
依照本發明實施例所述的間隙壁的制造方法，其中在圖案化介電材料 的步驟中，更包括一并移除部分聚合間隙壁。
本發明以介電解析解析增進涂布技術，在介電材料上形成了 一層保護 層，利用保護層與介電材料蝕刻選擇比的差異，在一道蝕刻步驟中，即可形 成L型的間隙壁。此方法簡單，且相當容易控制，利用保護間隙壁的厚度,就 可以制作出不同寬度的L型間隙壁，能夠彈性地配合元件的需求。
為讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉 實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。
圖l是繪示已知金氧半導體電晶體的結構剖面圖。
圖2A至圖2E是繪示本發明一實施例的一種間隙壁的制造流程剖面圖。
100、 200:基底 110、 120: M0S電晶體
115、 125、 220:柵極 117、 127:間隙壁130:孑U同 225:突起結構 235:間隙壁
210:閘介電層 230:介電層 240:聚合物層
245、 245a:聚合間隙壁
具體實施例方式
圖2A至圖2E是繪示本發明一實施例的一種間隙壁的制造流程剖面圖。
請參照圖2A，先提供基底200,基底200上已形成有突起結構225。基 底200例如是硅基底。突起結構225例如是具有閘介電層210與柵極220 的柵極結構。其中，閘介電層210的材質例如是氧化硅，柵極220的材質 例如是摻雜多晶硅。
然后，請參照圖2B，在基底200上形成介電材料，如介電層230，覆 蓋住突起結構225。介電層230的材質例如是氧化硅、氮化硅或氮氧化硅，其 形成方法例如是化學氣相沉積法。接著，在基底200上形成一層聚合物層 240，此聚合物層240的形成方法例如是介電解析增進涂布技術(dielectric resolution enhancement coating technique) 。 jt匕聚合4勿層240的才才質i"列 如是碳氫氟化物(CxHyFz),如三氟甲烷(CHF3)、 二氟甲烷(CH2F》,或是不含 氬的氟化碳(CxFy)，如八氟丁烯(Cjg、六氟乙烷(C2F》、四氟化碳(CFO，或者 是碳氫氟化物與氟化碳的混合物。聚合物層240例如是以電漿化學氣相沉 積法所形成的，其厚度可以是依照元件的需求而定。
在一實施例中，上述聚合物層240可以是^f吏用LAM 9100的蝕刻器 (etcher),配合控制反應中的沉積/蝕刻率(deposition/etching ratio)的 方法(recipe),在介電層230上形成。關于聚合物層240的形成方法，可參 照美國專利申請號第09/978， 546號的全部或部分方法與裝置，其內容在此 一并做為參考。
繼而，請參照圖2C，移除部分聚合物層240,而形成聚合間隙壁245,移除 的方法例如是干式蝕刻法。^，請參照圖2D,以聚合間隙壁245為罩幕，圖案 化介電層230以形成間隙壁235，圖案化的方法例如是干式蝕刻法。所形成 的間隙壁235的剖面呈L型。
在一實施例中，移除部分聚合物層240，形成聚合間隙壁245，而后以 聚合間隙壁245為罩幕，圖案化介電層230以形成間隙壁235,這些步驟，例 如是利用單一蝕刻制程(single etch process)所形成的。
舉例來說，這些步驟可以是在高密度電漿蝕刻器(HDP etcher)，如高密 度電漿多晶硅蝕刻器(HDP poly etcher)中進行，利用回蝕刻的方式，先對 聚合物層240進行蝕刻，以形成聚合間隙壁245。然后，繼續進行蝕刻，由 于聚合間隙壁245與介電層230具有不同的蝕刻選擇比，介電層230的蝕刻速率較快，因此，聚合間隙壁245可以作為蝕刻介電層230的罩幕之用，進而 形成L型的間隙壁235。當然，蝕刻介電層230的過程中，部分聚合間隙壁 245也會隨之一并被移除，而剩下聚合間隙壁245a。
換句話說，由于聚合物層240是以介電解析增進涂布技術所形成的，其 與介電層230置于蝕刻器中，可以利用單一蝕刻制程，輕易地對這兩層進 行蝕刻而形成L型的間隙壁235。在一實施例中，此單一蝕刻制程自始至終 甚至可以使用相同的壓力、氣體種類、氣體流量等條件，大幅地節省制程時 間，降低制程的復雜度
特別說明的是，若是要形成較寬的間隙壁235 (即間隙壁235L型的底部 較長)，則可以沉積較厚的聚合物層240，使后續形成的聚合間隙壁245a厚 度增加，則下方形成的間隙壁235也會比較寬。換言之，間隙壁235的寬 度(即間隙壁235L型的底部)可以借由控制聚合物層240的厚度而調整，更 有助于配合元件的設計需求，無論是高壓元件或是低壓元件都可以適用。
接著，請參照圖2E，移除剩余的聚合間隙壁245a,留下位于突起結構 225兩側的L型間隙壁235。移除聚合間隙壁245a的方法例如是千式蝕刻 法如氧電漿剝除，或者是用濕式蝕刻法去除。當然，也可以是先以干式蝕 刻剝除聚合間隙壁245a,然后再以濕式蝕刻清洗。在一實施例中，其例如 是以干式剝除光阻與濕式剝除光阻來移除聚合間隙壁245a。
由上述實施例可知，本發明利用介電解析增進涂布技術，在介電層上 形成了聚合物層。由于這一層聚合物層與介電層之間具有不同的蝕刻選擇 比，因此，可以利用單一蝕刻制程，在同一個蝕刻器中逐步地移除部分聚 合物層與介電層，而形成L型的間隙壁。
此間隙壁的制造方法相當單純而不復雜，無須經過進出爐管等升溫、降 溫的步驟，可以大幅地縮短制造流程，且對于間隙壁的寬度也可以獲得很 精確的控制，不論是高壓元件或是低壓元件都可以應用本發明的制造方法。 此外，應用本發明的方法所形成的間隙壁，還能夠預防在后續接觸窗中生 成孔洞，進而防止漏電，增進元件的電性表現。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式 上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發 明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利 用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但 凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所 作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
權利要求
1、一種間隙壁的制造方法，其特征在于其包括以下步驟提供一基底，該基底上已形成有一突起結構；在該基底上形成一介電材料，覆蓋住該突起結構；以及實施一移除介電材料步驟，在該步驟同時移除突起結構頂部與部分基底上的介電材料，留下一L型間隙壁。
2、 根據權利要求l所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述的 移除介電材料步驟包括在該介電材料上形成一聚合物層，該聚合物層與該介電材料具有不同 的蝕刻選擇比；以及進行一蝕刻制程，包括移除部分該聚合物層，形成一聚合間隙壁；以及 以該聚合間隙壁為罩幕，圖案化該介電材料以形成該L型間隙壁。
3、 根據權利要求2所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述的 聚合物層的形成方法包括一介電解析增進涂布技術。
4、 根據權利要求2所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述的 在圖案化該介電材料的步驟中，更包括一并移除部分該聚合間隙壁。
5、 根據權利要求2所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其更包括在 形成該間隙壁之后，移除剩余的該聚合間隙壁。
6、 根據權利要求5所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述的 移除剩余的該聚合間隙壁的方法包括干式剝除光阻法與濕式剝除光阻法。
7、 根據權利要求1所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述的 介電材料的材質包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。
8、 根據權利要求1所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述的 突起結構包括一柵極結構。
9、 一種間隙壁的制造方法，其特征在于其包括 提供一基底，該基底上已形成有一突起結構； 在該基底上形成一介電材料，覆蓋住該突起結構； 以介電解析增進涂布技術在該基底上形成一保護層，該保護層與該介電材料具有不同的蝕刻選擇比；移除部分該保護層而形成一保護間隙壁；以及 以該保護間隙壁為罩幕，圖案化該介電材料。
10、 根據權利要求9所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述 的保護層包括一聚合物層。
11、 根據權利要求IO所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述的聚合物層的材質包括碳氫氟化物。
12、 根據權利要求9所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述 的間隙壁的剖面成一L型。
13、 根據權利要求9所述的間隙壁的制造方法，其特征在于其中所述 的在圖案化該介電材料的步驟中，更包括一并移除部分該聚合間隙壁。
全文摘要
本發明是有關于一種L型間隙壁的制造方法，先提供基底，基底上已形成有突起結構。然后，在基底上形成介電材料，覆蓋住突起結構。接著，實施移除介電材料步驟，在此步驟同時移除突起結構頂部與部分基底上的介電材料，留下一L型間隙壁。本發明可以大幅地縮短制造流程，且對于間隙壁的寬度也可以獲得很精確的控制，不論是高壓元件或是低壓元件都可以應用本發明的制造方法。此外，應用本發明的方法所形成的間隙壁，還能夠預防在后續接觸窗中生成孔洞，進而防止漏電，增進元件的電性表現。
文檔編號H01L21/02GK101290885SQ200710096918
公開日2008年10月22日 申請日期2007年4月16日 優先權日2007年4月16日
發明者韋國樑 申請人:旺宏電子股份有限公司