发明名称 半导体元件和其制造方法
摘要 闸极长度为110nm±15nm或更短(在设计规则为130nm或更短),或在相邻的闸极电极结构之间的区域之纵横比(闸极电极结构的高度对闸极电极之间距的比值)为6或更高。一含有导电性杂质的磷矽酸盐玻璃(PSG)膜,会被以高密度电浆CVD(HDP-CVD)法,在650℃或更低的薄膜形成温度来被制成,以作为一层间绝缘膜而埋覆该等闸极电极结构。
申请公布号 TW564475 申请公布日期 2003.12.01
申请号 TW091124238 申请日期 2002.10.21
申请人 富士通股份有限公司 发明人 大桥英明
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种半导体元件的制造方法,包含下列步骤:在一半导体基材上制成至少一闸极电极结构,而以一闸极绝缘膜介设其间,并使其闸极长度为110nm或更短;及以高密度电浆CVD法在650℃或更低的薄膜形成温度来制成一含有导电性杂质的氧化矽膜,而使由该闸极电极结构所造成的表面水平差异减少。2.如申请专利范围第1项之方法,其中在制成该闸极电极结构时,该闸极长度的设计规则系被设为130nm或更短。3.如申请专利范围第1项之方法,其中该氧化矽膜系为一磷矽酸盐玻璃(PSG)膜。4.如申请专利范围第2项之方法,其中该氧化矽膜系为一磷矽酸盐玻璃(PSG)膜。5.如申请专利范围第1项之方法,其中该闸极电极结构系以一图案化形成的闸极电极覆设一绝缘膜的方式来制成,而该氧化矽膜系以埋覆该闸极电极结构的方式来制成。6.如申请专利范围第2项之方法,其中该闸极电极结构系以一图案化形成的闸极电极覆设一绝缘膜的方式来制成,而该氧化矽膜系以埋覆该闸极电极结构的方式来制成。7.如申请专利范围第3项之方法,其中该闸极电极结构系以一图案化形成的闸极电极覆设一绝缘膜的方式来制成,而该氧化矽膜系以埋覆该闸极电极结构的方式来制成。8.如申请专利范围第4项之方法,其中该闸极电极结构系以一图案化形成的闸极电极覆设一绝缘膜的方式来制成,而该氧化矽膜系以埋覆该闸极电极结构的方式来制成。9.如申请专利范围第1项之方法,其中在相邻的闸极电极结构之间的区域之纵横比系为6或更高。10.如申请专利范围第2项之方法,其中在相邻的闸极电极结构之间的区域之纵横比系为6或更高。11.如申请专利范围第3项之方法,其中在相邻的闸极电极结构之间的区域之纵横比系为6或更高。12.如申请专利范围第4项之方法,其中在相邻的闸极电极结构之间的区域之纵横比系为6或更高。13.如申请专利范围第5项之方法,其中在相邻的闸极电极结构之间的区域之纵横比系为6或更高。14.如申请专利范围第6项之方法,其中在相邻的闸极电极结构之间的区域之纵横比系为6或更高。15.如申请专利范围第7项之方法,其中在相邻的闸极电极结构之间的区域之纵横比系为6或更高。16.如申请专利范围第8项之方法,其中在相邻的闸极电极结构之间的区域之纵横比系为6或更高。17.如申请专利范围第1项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。18.如申请专利范围第2项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。19.如申请专利范围第3项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。20.如申请专利范围第4项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。21.如申请专利范围第5项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。22.如申请专利范围第6项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。23.如申请专利范围第7项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。24.如申请专利范围第8项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。25.如申请专利范围第9项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。26.如申请专利范围第10项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。27.如申请专利范围第11项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。28.如申请专利范围第12项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。29.如申请专利范围第13项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。30.如申请专利范围第14项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。31.如申请专利范围第15项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。32.如申请专利范围第16项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。33.如申请专利范围第1项之方法,其中制造该氧化矽膜的步骤乃包含使氦气流向该半导体基材的背面,而来控制薄膜形成温度的步骤。34.如申请专利范围第1项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,薄膜形成压力系被设在0.47Pa或更低。35.一种半导体元件的制造方法,包含下列步骤:在一半导体基材上制成多数的闸极电极结构,而以一闸极绝缘膜介设其间,并使相邻的闸极电极结构之间的部份之纵横比为6或更高;及以高密度电浆CVD法在650℃或更低的薄膜形成温度来制成一含有导电性杂质的氧化矽膜,而填满相邻闸极电极结构之间的部份,并埋覆该等闸极电极结构。36.如申请专利范围第35项之方法,其中该氧化矽膜系为一PSG膜。37.如申请专利范围第35项之方法,其中该等闸极电极结构系以使图案化形成的闸极电极等覆设一绝缘膜的方式来制成,而该氧化矽膜系以埋覆该等闸极电极结构的方式来制成。38.如申请专利范围第36项之方法,其中该等闸极电极结构系以使图案化形成的闸极电极等覆设一绝缘膜的方式来制成,而该氧化矽膜系以埋覆该等闸极电极结构的方式来制成。39.如申请专利范围第35项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。40.如申请专利范围第36项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。41.如申请专利范围第37项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。42.如申请专利范围第38项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,系使用一含有氦气的生长气体。43.如申请专利范围第35项之方法,其中制造该氧化矽膜的步骤乃包含使氦气流向该半导体基材的背面,而来控制薄膜形成温度的步骤。44.如申请专利范围第35项之方法,其中在制造该氧化矽膜时,薄膜形成压力系被设在0.47Pa或更低。45.一种半导体元件,包含:至少一闸极电极结构设在一半导体基材上,并以一闸极绝缘膜介设其间,而具有110nm或更短的闸极长度;及一含有导电性杂质的氧化矽膜系由高密度电浆CVD法制成,而可使该闸极电极结构所造成的表面水平差异被消减。46.如申请专利范围第45项之半导体元件,其中该氧化矽膜系为一磷矽酸盐玻璃(PSG)膜。47.如申请专利范围第45项之半导体元件,其中该闸极电极结构包含一闸极电极,并有一绝缘膜覆盖该闸极电极。48.如申请专利范围第46项之半导体元件,其中该闸极电极结构包含一闸极电极,并有一绝缘膜覆盖该闸极电极。49.如申请专利范围第45项之半导体元件,其中在相邻的闸极电极结构之间的部份之纵横比系为6或更高。50.如申请专利范围第46项之半导体元件,其中在相邻的闸极电极结构之间的部份之纵横比系为6或更高。51.如申请专利范围第47项之半导体元件,其中在相邻的闸极电极结构之间的部份之纵横比系为6或更高。52.如申请专利范围第48项之半导体元件,其中在相邻的闸极电极结构之间的部份之纵横比系为6或更高。53.一种半导体元件,包含:多数的闸极电极结构设在一半导体基材上,并以一闸极绝缘膜介设其间,而使相邻的闸极电极结构之间的部份之纵横比为6或更高;及一含有导电性杂质的氧化矽膜,系以高密度电浆CVD法来制成,而填满相邻闸极电极结构之间的部份,并埋覆该等闸极电极结构。54.如申请专利范围第53项之半导体元件,其中该氧化矽膜系为一磷矽酸盐玻璃(PSG)膜。55.如申请专利范围第53项之半导体元件,其中该等闸极电极结构系以闸极电极等覆设一绝缘膜的方式来制成。56.如申请专利范围第54项之半导体元件,其中该等闸极电极结构系以闸极电极等覆设一绝缘膜的方式来制成。图式简单说明:第1图为本发明一实施例的示意截面图,乃示出一DRAM与逻辑组合式元件的主要构件;第2图为使用于该实施例之一HDP-CVD装置的示意图;第3A与3B图系为特性图表,乃依据一制成的HDP-PSG膜及一TEOS-O3NSG之间的临界电压特性之比较结果来示出者;第4图为一特性图表,乃依据该HDP-PSG膜与TEOS-O3NSG之间的Qbd特性之比较结果来示出者;第5图为一特性图表,乃依据一低偏压功率来制成之HDP-PSG膜与该TEOS-O3NSG之间的Qbd特性之比较结果来示出者;第6A与6B图系为示出所制成之HDP-PSG膜的充填能力之显微(SEM)照片;第7图为示出该HDP-PSG膜之充填能力的显微(SEM)照片;及第8A至8K图皆为示意截面图乃依序示出制造该实施例之DRAM与逻辑组合式元件的方法之各步骤。
地址 日本