发明名称 具有阻隔保护层之基板以及形成阻隔保护层于基板上之方法
摘要 本发明系提供一种具有阻隔保护层之基板以及形成阻隔保护层于基板上之方法,其中该方法包括:于半导体基板上形成一隔离结构,沉积一原生氮化层于半导体基板上,该氮化层对隔离结构具有一实质的蚀刻选择比。接着,形成一光阻罩幕以部分覆盖原生氮化层。以不实质损害隔离结构之方法,湿蚀刻未被光阻罩幕覆盖之原生氮化层,以使覆盖有光罩之原生氮化层形成一阻隔保护层。
申请公布号 TWI297910 申请公布日期 2008.06.11
申请号 TW094119622 申请日期 2005.06.14
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 陈建豪;徐祖望;陈佳麟;李资良;陈世昌
分类号 H01L21/02(2006.01) 主分类号 H01L21/02(2006.01)
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼;颜锦顺 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种形成阻隔保护层于基板上之方法,包括: 于半导体基板上形成一隔离结构; 于半导体基板上形成一氮化物结构; 沉积一原生氮化层于该半导体基板和该氮化物结 构上,该原生氮化层在一蚀刻溶液中的蚀刻速率大 于该氮化物结构在该蚀刻溶液中之蚀刻速率,且该 原生氮化层在该蚀刻溶液中的蚀刻速率大体上大 于该隔离结构在该蚀刻溶液中之蚀刻速率,其中形 成该原生氮化层之制程条件和形成该氮化物结构 之氮化层的制程条件不同; 形成一光阻罩幕以部分覆盖该原生氮化层;以及 于该蚀刻溶液中进行一湿蚀刻步骤,移除未被该光 阻罩幕覆盖之该原生氮化层; 其中该原生氮化层系一阻隔保护层,以遮蔽预定区 域不被金属化。 2.如申请专利范围第1项所述之形成阻隔保护层于 基板上之方法,其中该原生氮化层系择自由氮化矽 、氮氧化矽、掺碳之氮化物、掺硼之氮化物、掺 锗之氮化物以及掺砷之氮化物所组成之族群。 3.如申请专利范围第1项所述之形成阻隔保护层于 基板上之方法,其中该原生氮化层之厚度大体为10- 1000埃。 4.如申请专利范围第1项所述之形成阻隔保护层于 基板上之方法,其中该沉积该原生氮化层之温度低 于600℃。 5.如申请专利范围第1项所述之形成阻隔保护层于 基板上之方法,其中该沉积该原生氮化层之压力系 于0.1-10托耳(torr)。 6.如申请专利范围第1项所述之形成阻隔保护层于 基板上之方法,其中该沉积所用之前驱物系择自由 六氯化矽(Si2Cl6)、矽甲烷(Si2H6)、二氯矽烷(SiH2Cl2) 、氨(NH3)以及双第三丁基胺基矽烷(bis(tertiary- butylamino)silane, BTBAS)所组成之族群。 7.如申请专利范围第1项所述之形成阻隔保护层于 基板上之方法,其中该湿蚀溶液为氢氟酸溶液。 8.如申请专利范围第1项所述之形成阻隔保护层于 基板上之方法,其中更包括移除该光阻罩幕。 9.如申请专利范围第8项所述之形成阻隔保护层于 基板上之方法,其中更包括于该光阻罩幕移除后回 火该半导体基底以致密化该原生氮化层。 10.如申请专利范围第9项所述之形成阻隔保护层于 基板上之方法,其中该回火步骤于该半导体基板中 扩散复数个预植入之掺杂物以形成源/汲极区域。 11.如申请专利范围第8项所述之形成阻隔保护层于 基板上之方法,其中该回火步骤系于700-1100℃下进 行。 12.如申请专利范围第8项所述之形成阻隔保护层于 基板上之方法,其中进行该回火步骤之时间小于10 小时。 13.一种形成阻隔保护层于基板上之方法,包括: 于半导体基板上形成一隔离结构; 于温度低于600℃下,沉积一原生氮化层于该半导体 基板上,以使该原生氮化层于一蚀刻溶液中的蚀刻 速率大于该隔离结构于该蚀刻溶液中的蚀刻速率; 形成一光阻罩幕以部分覆盖该原生氮化层; 进行一湿蚀刻制程,蚀刻未被该光阻罩幕覆盖之该 原生氮化层,且不实质损害该隔离结构;以及 移除该光阻罩幕。 14.如申请专利范围第13项所述之形成阻隔保护层 于基板上之方法,更包括于光阻移除后,回火该半 导体基底以致密化该原生氮化层来作为该阻隔保 护层,该保护层之蚀刻率较该原生氮化层低。 15.如申请专利范围第13项所述之形成阻隔保护层 于基板上之方法,其中该原生氮化层系择自由氮化 矽、氮氧化矽、掺碳之氮化物、掺硼之氮化物、 掺锗之氮化物以及掺砷之氮化物所组成之族群。 16.如申请专利范围第13项所述之形成阻隔保护层 于基板上之方法,其中该原生氮化层之厚度大体为 10-1000埃。 17.如申请专利范围第13项所述之形成阻隔保护层 于基板上之方法,其中沉积该原生氮化层之压力系 于0.1-10托耳(torr)。 18.如申请专利范围第13项所述之形成阻隔保护层 于基板上之方法,其中该沉积所用之前驱物系择自 由六氯化矽(Si2Cl6)、矽甲烷(Si2H6)、二氯矽烷(SiH2Cl 2)、氨(NH3)以及双第三丁基胺基矽烷(bis(tertiary- butylamino)silane, BTBAS)所组成之族群。 19.如申请专利范围第13项所述之形成阻隔保护层 于基板上之方法,其中该湿蚀刻系利用氢氟酸溶液 。 20.一种形成阻隔保护层于基板上之方法,包括: 于半导体基板上形成一氧化隔离结构; 于温度低于600℃下,沉积一原生氮化层于该半导体 基板上,以使该氮化层对该隔离结构具有一实质的 蚀刻选择比; 形成一光阻罩幕以部分覆盖该原生氮化层; 以不实质损害氧化隔离结构之方法,利用氢氟酸(HF )溶液湿蚀刻未被该光阻罩幕覆盖之该原生氮化层 ; 移除该光阻罩幕;以及 回火该半导体基底以致密化该原生氮化层来作为 该阻隔保护层,该保护层之蚀刻率较该原生氮化层 低。 21.如申请专利范围第20项所述之形成阻隔保护层 于基板上之方法,其中该原生氮化层之厚度大体为 10-1000埃。 22.如申请专利范围第20项所述之形成阻隔保护层 于基板上之方法,其中沉积该原生氮化层之压力系 于0.1-10托耳(torr)。 23.如申请专利范围第20项所述之形成阻隔保护层 于基板上之方法,其中该沉积所用之前驱物系择自 由六氯化矽(Si2Cl6)、矽甲烷(Si2H6)、二氯矽烷(SiH2Cl 2)、氨(NH3)以及双第三丁基胺基矽烷(bis(tertiary- butylamino)silane, BTBAS)所组成之族群。 24.一种具有阻隔保护层之基板,包括: 一半导体基板由一隔离结构分隔为第一区域以及 第二区域两区域; 一电晶体设置于该第一区域上; 一电阻设置于该第二区域上;以及 一氮化层覆盖该第二区域及部分之该隔离结构,且 该氮化层直接接触该第二区域之基板。 25.如申请专利范围第24项所述之具有阻隔保护层 之基板,其中该氮化层系择自由氮化矽、氮氧化矽 、掺碳之氮化物、掺硼之氮化物、掺锗之氮化物 以及掺砷之氮化物所组成之族群。 26.如申请专利范围第24项所述之具有阻隔保护层 之基板,其中该氮化层之厚度大体为10-1000埃。 27.如申请专利范围第24项所述之具有阻隔保护层 之基板,其中该隔离结构边缘无凹坑缺陷。 28.如申请专利范围第24项所述之具有阻隔保护层 之基板,其中该氮化层设置于该电阻上以及介于该 电阻以及该隔离结构之间的该第二区域基板上。 图式简单说明: 第1A、1B图系绘示出习知制程于半导体结构上形成 阻隔保护层之剖面图。 第2图系绘示出于半导体结构上形成阻隔保护层之 另一习知制程所产生不理想的残留结构剖面图。 第3图系绘示出根据本发明之一实施例于半导体基 底上形成闸极电极以及电阻之剖面图。 第4图系绘示出根据本发明实施例于第3图之闸极 电极侧壁上形成间隔物以及间隔内衬层之剖面图 。 第5图系绘示出根据本发明实施例于第4图之闸极 电极侧壁上形成间隔物以及间隔内衬层之剖面图 。 第6图系绘示出根据本发明实施例于第5图之半导 体基底上的闸极电极以及电阻上方形成一原生氮 化层之剖面图。 第7图系绘示出根据本发明实施例利用光阻罩幕暴 露第6图结构部分的原生氮化层之剖面图。 第8图系绘示出根据本发明实施例将部分之阻隔保 护氮化层自第7图结构之基底移除的剖面图。 第9图系绘示出根据本发明实施例于第8图结构回 火后露出源/汲极区域接触之剖面图。 第10图系绘示出根据本发明实施例形成一金属矽 化层于第9图结构之闸极电极以及源/汲极区之顶 部的剖面图。
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