利用化学机械研磨来防止闸极与源/汲极桥接之自行对准矽化物制程

摘要

一种利用化学机械研磨来防止闸极与源/汲极桥接之自行对准矽化物制程，适用于一半导体基底，其藉在复晶矽闸极两侧形成一高于复晶矽闸极之闸极绝缘间隔层，再溅镀钛或钴等耐火金属薄膜，然后沉积一绝缘层，再以化学机械研磨先将绝缘间隔层顶端及其上之耐火金属薄膜磨除，并以湿蚀刻浸蚀方式去除绝缘间隔层和绝缘层间的金属薄膜，然后再将绝缘层去除后经高温热处理形成金属矽化物。或先将耐火金属薄膜经高温热处理形成金属矽化物，然后沉积绝缘层，再藉化学机械研磨将绝缘间隔层顶端及其上形成之金属矽化物磨除，上述元件结构将可有效防止自行对准矽化物所产生的桥接现象。

主权项

1.一种利用化学机械研磨来防止闸极与源/汲极桥接之自行对准矽化物制程,适用于一半导体基底,该制程包括下列步骤:(a)于该半导体基底上形成一由闸极绝缘层和闸极导电层组成之闸极结构;(b)于该闸极结构上形成一硬罩幕层;(c)于该硬罩幕层及闸极结构两侧侧壁形成一不同于硬罩幕层材料之闸极绝缘间隔层;(d)于该闸极结构两侧之半导体基底位置形成一源/汲极区;(e)除去该硬罩幕层,形成一露出于闸极绝缘间隔层内侧壁和闸极结构上表面之开口;(f)顺应性形成一金属层以覆盖源/汲极表面、闸极绝缘间隔层和闸极结构表面;(g)全面性形成一不同于该闸极绝缘间隔层材料之绝缘层以覆盖该金属层并填满该开口;(h)化学机械研磨该绝缘层、金属层及闸极绝缘间隔层至该闸极结构上方之位置,以使该金属层不连续;(i)去除介于该闸极绝缘间隔层与该绝缘层间之部分金属层;(j)去除该绝缘层;及(k)加热该半导体基底以使该金属层形成金属矽化物。2.如申请专利范围第1项所述之制程,其中,该步骤(b)中之硬罩幕层厚度约为1000至2000。3.如申请专利范围第1项所述之制程,其中,该步骤(c)中之闸极绝缘间隔层高度高于该复晶矽闸极。4.如申请专利范围第1项所述之制程,其中,该步骤(e)中之除去该硬罩幕层,系利用非等向性乾蚀刻制程或非等向性蚀刻制程对该硬罩幕层进行回蚀刻。5.如申请专利范围第1项所述之制程,其中,该步骤(f)中之金属层系由钛材质形成。6.如申请专利范围第1项所述之制程,其中,该步骤(g)中之该绝缘层为厚度约3000至8000之氧化物材料形成。7.如申请专利范围第1项所述之制程,其中,该步骤(j)中之去除绝缘间隔层和金属层上所覆盖之绝缘层间的金属薄膜系以湿蚀刻制程浸蚀。8.一种利用化学机械研磨来防止闸极与源/汲极桥接之自行对准矽化物制程,适用于一半导体基底,该制程包括下列步骤:(a)于该半导体基底上形成一由闸极绝缘层和闸极导电层组成之闸极结构;(b)于该闸极结构上形成一硬罩幕层;(c)于该硬罩幕层及闸极结构两侧侧壁形成一不同于硬罩幕层材料之闸极绝缘间隔层;(d)于该闸极结构两侧之半导体基底位置形成一源/汲极区;(e)除去该硬罩幕层,形成一露出于闸极绝缘间隔层内侧壁和闸极结构上表面之开口;(f)顺应性形成一金属层以覆盖源/汲极表面、闸极绝缘间隔层和闸极结构表面;(g)加热该半导体基底以使该金属层形成金属矽化物;(h)全面性形成一不同于该闸极绝缘间隔层材料之绝缘层以覆盖该金属层并填满该开口;及(i)化学机械研磨该绝缘层、金属矽化物及闸极绝缘间隔层至该闸极结构上方之位置,以使该金属矽化物不连续。9.如申请专利范围第9项所述之制程,其中,该步骤(b)中之硬罩幕层厚度约为1000至3000。10.如申请专利范围第9项所述之制程,其中,该步骤(c)中之闸极绝缘间隔层高度高于该复晶矽闸极。11.如申请专利范围第9项所述之制程,其中,该步骤(e)中之除去该硬罩幕层,系利用非等向性乾蚀刻制程对该硬罩幕层进行回蚀刻。12.如申请专利范围第9项所述之制程,其中,该步骤(f)中之金属层系由钛材质形成。13.如申请专利范围第9项所述之制程,其中,该步骤(h)中之该绝缘层为厚度约3000至8000之氧化物材料形成。14.一种利用化学机械研磨来防止闸极与源/汲极桥接之自行对准矽化物制程,适用于一半导体基底,该制程包括下列步骤:(a)于该半导体基底上形成一由闸极绝缘层和闸极导电层组成之闸极结构;(b)于该闸极结构上形成一硬罩幕层;(c)于该硬罩幕层及闸极结构两侧侧壁形成一不同于硬罩幕层材料之闸极绝缘间隔层;(d)于该闸极结构两侧之半导体基底位置形成一源/汲极区;(e)除去该硬罩幕层,形成一露出于闸极绝缘间隔层内侧壁和闸极结构上表面之开口;(f)顺应性形成一金属层以覆盖源/汲极表面、闸极绝缘间隔层和闸极结构表面;(g)加热该半导体基底以使该金属层形成金属矽化物;(h)全面性形成一不同于该闸极绝缘间隔层材料之第一绝缘层以覆盖该金属层并填满该开口;(i)全面性形成一不同于该闸极绝缘间隔层材料之第二绝缘层以覆盖该第一绝缘层;及(j)化学机械研磨该绝缘层、金属矽化物及闸极绝缘间隔层至该闸极结构上方之位置,以使该金属矽化物不连续。15.如申请专利范围第14项所述之制程,其中,该步骤(b)中之硬罩幕层厚度约为1000至2000。16.如申请专利范围第14项所述之制程,其中,该步骤(c)中之闸极绝缘间隔层高度高于该复晶矽闸极。17.如申请专利范围第14项所述之制程,其中,该步骤(e)中之除去该硬罩幕层,系利用非等向性乾蚀刻制程对该硬罩幕层进行回蚀刻。18.如申请专利范围第14项所述之制程,其中,该步骤(f)中之金属层系由钛材质形成。19.如申请专利范围第14项所述之制程,其中,该步骤(h)中之该第一绝缘层为厚度约1000至3000之氮化物材料形成。20.如申请专利范围第14项所述之制程,其中,该步骤(i)中之该第二绝缘层为厚度约3000至8000之氧化物材料形成。图式简单说明:第一图A至第一图E系显示传统之金属矽化物之制程剖面图。第二图A至第二图I系代表本发明之第一实施例中,利用化学机械研磨来防止闸极与源/汲极桥接之自行对准矽化物制程剖面图。第三图A至第三图C系代表本发明之第二实施例中,利用化学机械研磨来防止闸极与源/汲极桥接之自行对准矽化物制程剖面图。第四图A至第四图B系代表本发明之第三实施例中,利用化学机械研磨来防止闸极与源/汲极桥接之自行对准矽化物制程剖面图。