发明名称 半导体制程中间隙壁宽度之前馈控制方法
摘要 一种间隙壁宽度的前馈控制方法,系于制程中测量间隙壁宽度,然后调整间隙壁,以达到期望的间隙壁宽度。在电浆蚀刻后测量氮化矽间隙壁,且测量的间隙壁宽度会自动地与期望的间隙壁宽度比较,根据处理时间和间隙壁宽度减少的关系计算所需的处理时间。用电脑介面制造的方式,把测量的间隙壁宽度数据提供给执行运算的电脑,以提供处理时间或方法给间隙壁宽度调整操作的工具。此间隙壁宽度调整操作可使用于湿式制程中,于SPM溶液中氧化间隙壁,然后再用氢氟酸清洗制程移除氧化的部分,以产生间隙壁宽度在可接受的特定范围内。
申请公布号 TWI276143 申请公布日期 2007.03.11
申请号 TW094124605 申请日期 2005.07.20
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 邱奕松;蔡闻庭;黄招胜;吕祯祥
分类号 H01L21/00(2006.01) 主分类号 H01L21/00(2006.01)
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 1.一种半导体制程中间隙壁宽度之前馈控制方法, 至少包含: 提供具有含氮间隙壁之一半导体元件,该些含氮间 隙壁系沿着一电晶体间极的侧壁上形成; 测量至少一该些含氮间隙壁的一间隙壁宽度,以取 得一测量间隙壁宽度; 以该测量间隙壁宽度为依据计算该间隙壁宽度减 少至一最后期望间隙壁宽度之一所需的处理时间; 以及 利用选自于该处理时间及约略该处理时间其中之 一,于一间隙壁宽度调整操作中,更进一步处理该 些间隙壁,以减少该间隙壁宽度。 2.如申请专利范围第1项所述之方法,更包含建立该 间隙壁宽度调整操作中之处理时间和间隙壁宽度 减少间的一关系,且该计算步骤系根据该关系。 3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之提 供一半导体元件更包含,位于该些含氮间隙壁和该 些侧壁之间的氧化间隙壁。 4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之更 进一步处理该些间隙壁系制造实质上具有该最后 期望间隙壁宽度之该间隙壁。 5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述中间 隙壁宽度调整操作包含,接触一硫酸双氧水混合液 (sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture;SPM),且该进一步处 理更包含在该接触一SPM溶液后,于氢氟酸( hydrofluoric acid;HF)中进行湿式蚀刻。 6.如申请专利范围第5项所述之方法,更包含维持该 SPM溶液于温度125℃到135℃之间。 7.如申请专利范围第5项所述之方法,其中上述之计 算更包含,藉由所建立之间隙壁宽度减少与接触一 SPM溶液时间的一关系,以决定该所需的处理时间。 8.如申请专利范围第5项所述之方法,其中上述之接 触一SPM溶液,会导致该含氮间隙壁氧化,因此形成 一氧化的区域,且其中利用该HF之湿式蚀刻移除该 氧化区域,该所需的处理时间被计算来氧化该含氮 间隙壁至一程度,然后并移除该氧化部分,以产生 实质上该最后期望的间隙壁宽度。 9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之含 氮间隙壁系为氮化矽间隙壁。 10.如申请专利范围第9项所述之方法,其中上述之 提供具有含氮间隙壁之一半导体元件之步骤,包含 提供具有侧壁的一电晶体闸极, 在该电晶体闸极上形成一氮化矽层,以及 蚀刻以形成该些氯化矽间隙壁在该些侧壁上。 11.如申请专利范围第10项所述之方法,其中上述之 蚀刻以形成该些氮化矽间隙壁,包含电浆蚀刻。 12.如申请专利范围第10项所述之方法,更包含形成 一另一介电层在该氮化矽层上,且其中该蚀刻形成 该些氮化矽间隙壁,包含电浆蚀刻该另一介电层, 以形成由该氮化矽和该另一介电层所组成之一复 合间隙壁,然后移除该另一介电层以产生该些氮化 矽间隙壁。 13.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之 于一间隙壁宽度调整操作中进一步处理该些间隙 壁,系为自动地回应该计算步骤。 14.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之 计算系由电脑处理且包含自动计算该所需的处理 时间,及自动地提供该所需的处理时间至执行该间 隙壁宽度调整操作的一系统。 15.如申请专利范围第14项所述之方法,其中上述之 测量包含提供该测量的间隙壁宽度至使用电脑介 面制造技术之该电脑。 16.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之 测量系在一电子显微镜中进行。 17.如申请专利范围第1项所述之方法,更包含提供 指令给执行该间隙壁宽度调整操作之一工具。 18.如申请专利范围第17项所述之方法,其中上述之 提供指令给一工具,包含自动地选择该工具的一预 置程式方法(pre-programmed recipe)。 19.如申请专利范围第1项所述之方法,更包含于该 进一步处理后再测量该间隙壁宽度。 图式简单说明: 第1图系为本发明之较佳实施方法之操作流程; 第2图系为乾蚀刻形成的复合间隙壁之横剖面示意 图; 第3图系为乾蚀刻形成的另一复合间隙壁之横剖面 示意图; 第4图系为乾蚀刻形成的氮化矽间隙壁之横剖面示 意图;以及 第5图系为第4图的结构在间隙壁宽度调整操作之 后,经减少氮化矽宽度至期望的间隙壁宽度之横剖 面示意图。
地址 新竹市新竹科学工业园区力行六路8号