发明名称 微电子结构之制造方法及由彼所制得的微电子结构
摘要 本发明揭示一种从基底层各向互异地且有选择地移除介电薄膜层的方法,其中在湿式蚀刻之前先对该介电层施以离子植入。此方法可毗邻微电子结构内之闸极等结构施行以防止该闸极和该基底层之间保有的介电材料之侧蚀刻(undercutting),同时可与多种等方性蚀刻技术同时进行。
申请公布号 TWI238468 申请公布日期 2005.08.21
申请号 TW092131105 申请日期 2003.11.06
申请人 英特尔股份有限公司 发明人 史考特 赫尔兰德;尼克 林德;瑞萨 阿拉法尼;罗伯特 赵
分类号 H01L21/3065 主分类号 H01L21/3065
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种微电子结构之制造方法,其包含:形成毗邻基底层的薄膜;形成毗邻该薄膜的遮罩结构,使得该薄膜被遮罩的部分位于该遮罩结构和该基底层之间,而该薄膜暴露出来的部分维持于暴露的状态;将离子植入该暴露出来的部分内,使该暴露出来的部分变质,该遮罩结构将遮蔽使该被遮罩部分不受植入的影响;湿式蚀刻该暴露出来的部分;实质上移除所有暴露出来的部分;及其中植入的离子含有一元素,且基底层含有相同的元素。2.如申请专利范围第1项之方法,其中植入步骤包括植入使离子穿透该暴露出来的部分并深入该基底层内,造成基底层变质。3.如申请专利范围第2项之方法,其进一步包含使该基底层退火并再结晶以将该基底层变质的影响减至最低。4.如申请专利范围第1项之方法,其中形成薄膜的步骤包含沈积厚度介于约1奈米与约20奈米之间的薄膜。5.如申请专利范围第1项之方法,其中该薄膜包含选自下列之材料:矽、氮化矽、二氧化矽和氧氮化矽。6.如申请专利范围第1项之方法,其中该遮罩结构包含选自多晶矽、氮化矽、二氧化矽、掺杂碳的氧化物、铝矽酸盐、经氟化的矽玻璃、矽氧烷系聚合物、铝、铜、钛、钨、钌、钽和铱之材料。7.如申请专利范围第1项之方法,其中该基底层和离子皆包含矽。8.如申请专利范围第1项之方法,其中该基底层包含矽锗,且其中植入离子的步骤包含植入矽离子和锗离子。9.如申请专利范围第1项之方法,其中植入离子的步骤包含以该基底之化学计量所界定的相对用量植入选自由包含该基底之元素所界定的族群之离子。10.如申请专利范围第1项之方法,其中植入离子的步骤包含植入不具电气活性的物种。11.如申请专利范围第10项之方法,其中该不具电气活性的物种包含氮、氟和氯其中之一者。12.如申请专利范围第1项之方法,其中植入离子的步骤包含以经由离子植入机加速的离子撞击该暴露出来的部分。13.如申请专利范围第1项之方法,其中植入离子的步骤包含以经由电浆浸渍之局部电浆加速的离子撞击该暴露出来的部分。14.如申请专利范围第1项之方法,其中该薄膜包含HfO2,且其中湿式蚀刻的步骤包含将热磷酸导入该暴露出来的部分。15.如申请专利范围第1项之方法,其中移除的步骤包含使该暴露出来的部分接触到湿式蚀刻剂,接着进行湿式蚀刻。16.一种微电子结构,其包含:包含至少部分为植入离子所改变的晶体结构之基底层;遮罩结构;设置于该基底层与该遮罩结构之间的薄膜之遮罩部分,该遮罩部分含有并非实质上由植入离子所改变的微结构以及实质上为直的且平行的侧壁;其中该基底层的晶体结构和该植入离子包含共同的元素。17.如申请专利范围第16项之微电子结构,其中该基底层和离子皆包含矽。18.如申请专利范围第16项之微电子结构,其中该离子系选自该基底层之晶体结构的原子构造所界定之族群。19.如申请专利范围第16项之微电子结构,其中该离子包含不具电气活性的物种。20.如申请专利范围第19项之微电子结构,其中该不具电气活性的物种包含氮、氟和氯其中之一者。21.如申请专利范围第18项之微电子结构,其中该基底层包含矽锗,且其中该离子包含矽离子和锗离子。22.如申请专利范围第16项之微电子结构,其中该遮罩结构包含闸极。23.如申请专利范围第16项之微电子结构,其中该遮罩结构包含选自多晶矽、氮化矽、二氧化矽、掺杂碳的氧化物、铝矽酸盐、经氟化的矽玻璃、矽氧烷系聚合物、铝、铜、钛、钨、钌、钽和铱之材料。24.如申请专利范围第16项之微电子结构,其中该薄膜具有介于约0.5奈米与约2奈米之间的厚度。25.如申请专利范围第16项之微电子结构,其中该薄膜包含选自下列之材料:矽、氮化矽、二氧化矽、氧氮化矽、STO、BST、PZT、PLZT、HfO2、HfON、Hf-Si-O-N、TiO2、Y2O3、Ta2O5、Al2O3、ZrO2、ZrON、Zr-Si-O-N和AlN。26.如申请专利范围第16项之微电子结构,其进一步包含该薄膜暴露出来的部分,该暴露出来的部分并非正好存在于该遮罩结构与该基底层之间,其中该暴露出来的部分包含由植入离子所改变的结构。27.如申请专利范围第16项之微电子结构,其中植入离子系由离子植入机或电浆浸渍方式置于定位。图式简单说明:第1A至1C图说明使用习知湿式蚀刻技术移除介电薄膜时可能导致的结构之截面图式。第2A至2C图说明使用习知乾式蚀刻技术移除介电薄膜时可能导致的结构之截面图式。第3A至3D图说明本发明利用离子植入以促使薄膜部分移除之具体例的截面图式。第4A至4D图说明本发明利用离子植入以促使薄膜部分移除之另一具体例的截面图式。第5图说明离子植入能量与植入深度之间经计算得到的关系之示意图。
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