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1.一种自行对准接触窗(Self-Aligned Contact; SAC)制程之间隙壁的制作方法,其步骤包括:(a)提供一具有隔离区域之半导体基板;(b)于所述基板上(隔离区域除外)形成一闸极绝缘层;(c)于所述闸极绝缘层上形成一闸极结构;(d)于所述基板上形成掺杂源极/汲极区域(闸极结构区域除外);(e)沉积一第一绝缘层;(f)利用非均向反应性离子蚀刻法(Reactive Ion Etching;RIE),对所述第一绝缘层进行部分回蚀刻,以在所述掺杂源极/汲极、闸极结构及隔离区域上留有一第一绝缘薄层,在所述闸极结构的侧壁形成一部分第一绝缘层间隙壁;(g)沉积一第二绝缘层;(h)对所述第二绝缘层进行平坦化处理;(i)利用微影蚀刻技术,于第二绝缘层中定义并开启一第一自行对准接触窗,露出所述第一绝缘薄层表面及部份第一绝缘层间隙壁;(j)移除第一绝缘薄层,形成第二自行对准接触窗,露出掺杂源极/汲极,并在闸极结构的侧壁形成一完整的第一绝缘层间隙壁;(k)沉积一导电材料于第二自行对准接触窗以形成一接触窗插塞(plug)。2.如申请专利范围第1项所述自行对准接触窗制程之间隙壁的制作方法,其中所述隔离区域系为一由氧化矽充填的浅渠沟(shallowtrench),此浅渠沟是经由蚀刻剂Cl2进行非均向性反应性离子蚀刻法蚀刻后,再以低压化学气相沉积法(LPCVD)或电浆增强式化学气相沉积法(PECVD)沉积氧化矽层所形成,并利用化学机械研磨法(CMP)或利用CHF3为蚀刻剂的选择性RIE法来去除主动元件区域的氧化矽层而得。3.如申请专利范围第1项所述自行对准接触窗制程之间隙壁的制作方法,其中所述闸极绝缘层系利用热氧化法所形成的二氧化矽层,其厚度介于50至200之间。4.如申请专利范围第1项所述自行对准接触窗制程之间隙壁的制作方法,其中所述闸极结构由上而下系包含一氮化矽层顶盖与一由矽化金属(silicide)层及复晶矽层所形成之复晶矽化金属(polycide)复层结构,其中所述矽化金属层系为矽化钨或矽化钛材质,可利用低压化学气相沉积法(LPCVD)或溅镀法(R.F. sputtering)形成,其厚度介于500至100之间,而所述复晶矽层系利用低压化学气相沉积法形成,其厚度介于500至1000之间。5.如申请专利范围第1项所述自行对准接触窗制程之间隙壁的制作方法,其中所述氮化矽层顶盖及闸极结构系利用非均向RIE法进行蚀刻,以CF4/CHF3/Ar/O2混和气体蚀刻剂蚀刻氮化矽层,而以Cl2蚀刻剂蚀刻矽化金属层及复晶矽层。6.如申请专利范围第1项所述自行对准接触窗制程之间隙壁的制作方法,其中所述第一绝缘层系为一氮化矽层,乃利用低压化学气相沉积法(LPCVD)或电浆增强式化学气相沉积法(PECVD)形成,其厚度介于400至1000之间。7.如申请专利范围第1项所述自行对准接触窗制程之间隙壁的制作方法,其中所述部份第一绝缘层间隙壁系利用非均向RIE蚀刻法,以CHF3/Ar为蚀刻剂对第一绝缘层进行部份回蚀刻,在所述闸极结构间之掺杂源极/汲极区域留下厚度介于100至200的第一绝缘薄层。8.如申请专利范围第1项所述自行对准接触窗制程之间隙壁的制作方法,其中所述第二绝缘层系为一硼磷矽玻璃(BPSG),乃利用组成为3%~8%B2O3与3%~10%P2O5(%为重量百分比)之低压化学气相沉积法(LPCVD)或电浆增强式化学气相沉积法(PECVD)形成,其厚度介于5k至10k之间。9.如申请专利范围第1项所述自行对准接触窗制程之间隙壁的制作方法,其中所述第二绝缘层系为一未掺杂氧化矽层,乃利用低压化学气相沉积法(LPCVD)或电浆增强式化学气相沉积法(PECVD)形成,其厚度介于5k至10k之间。10.如申请专利范围第1项所述自行对准接触窗制程之间隙壁的制作方法,其中所述第一自行对准接触窗的开启系利用非均向RIE蚀刻法蚀刻第二绝缘层,以C4F8/CO/Ar/O2混和气体为蚀刻剂,此蚀刻剂对第二绝缘层与第一绝缘层的蚀刻速率比约在10~20比1。11.如申请专利范围第1项所述自行对准接触窗制程之间隙壁的制作方法,其中所述第二自行对准接触窗的开启系利用非均向RIE蚀刻法蚀刻第一绝缘薄层,以CH2F2/CH3F/Ar/O2混和气体为蚀刻剂,此蚀刻剂对第一绝缘层与第二绝缘层的蚀刻速率比约在5~20比1。12.如申请专利范围第1项所述自行对准接触窗制程之间隙壁的制作方法,其中所述自行对准接触窗结构系沉积一厚度介于3k至6k之间的金属层(例如:钨)或一复晶矽化金属层(例如:矽化钨)或一利用低压化学气相沉积法(LPCVD)沉积的复晶矽层,再利用Cl2/SF6/BCl3/Ar混合气体为蚀刻剂进行非均向RIE回蚀而形成。13.一种利用两段式非均向反应性离子蚀刻法(Reactive Ion Etching; RIE)蚀刻绝缘层结构,以开启自行对准接触窗(Self-Aligned Contact; SAC)的方法,其步骤包括:(a)提供一具有浅渠沟隔离(Shallow Trench Isolation; STI)区域之半导体基板;(b)于所述基板上形成一二氧化矽闸极绝缘层;(c)沉积一复晶矽层;(d)沉积一矽化钨层;(e)沉积一第一氮化矽层;(f)定义上述由复晶矽层及矽化钨层所形成的复晶矽化金属层(polycide)闸极结构,此结构上为第一氮化矽层顶盖,其下为二氧化矽闸极绝缘层;(g)于所述基板上形成掺杂源极/汲极区域(闸极结构区域除外);(h)沉积一第二氮化矽层;(i)利用非均向RIE蚀刻法,对所述第二氮化矽层进行部分回蚀刻,在掺杂源极/汲极、闸极结构及隔离区域上留有一第二氮化矽薄层,在闸极结构的侧壁形成一部分第二氮化矽层间隙壁;(j)沉积一硼磷矽玻璃(BPSG);(k)对所述硼磷矽玻璃进行平坦化处理;(l)进行两段式非均向RIE蚀刻的第一步蚀刻,选择性移除硼磷矽玻璃,定义并开启一第一自行对准接触窗,露出第二氮化矽薄层表面及部分第二氮化矽层间隙壁;(m)进行两段式非均向RIE蚀刻的第二步蚀刻,选择性移除第一自行对准接触窗中之第二氮化矽薄层,形成第二自行对准接触窗,露出掺杂源极/汲极,并在闸极结构的侧壁形成一完整的第二氮化矽层间隙壁;(n)沉积一导电材料于第二自行对准接触窗以形成一接触窗插塞(plug)。14.如申请专利范围第13项所述利用两段式非均向反应性离子蚀刻法蚀刻绝缘层结构,以开启自行对准接触窗的方法,其中所述浅渠沟隔离区域系为一由氧化矽充填的浅渠沟,此浅渠沟是经由蚀刻剂Cl2进行非均向反应性离子蚀刻法蚀刻后,再以低压化学气相沉积法(LPCVD)或电浆增强式化学气相沉积法(PECVD)沉积氧化矽层所形成。15.如申请专利范围第13项所述利用两段式非均向反应性离子蚀刻法蚀刻绝缘层结构,以开启自行对准接触窗的方法,其中所述二氧化矽闸极绝缘层系利用热氧化法形成,其厚度介于50至200之间。16.如申请专利范围第13项所述利用两段式非均向反应性离子蚀刻法蚀刻绝缘层结构,以开启自行对准接触窗的方法,其中所述复晶矽化金属闸极结构系包含一利用低压化学气相沉积法(LPCVD)或溅镀法(R.F. sputtering)形成,厚度介于500至1000之间的矽化钨,与其下方利用低压化学气相沉积法形成,厚度介于500至1000之间的复晶矽层。17.如申请专利范围第13项所述利用两段式非均向反应性离子蚀刻法蚀刻绝缘层结构,以开启自行对准接触窗的方法,其中所述第一氮化矽层系利用低压化学气相沉积法(LPCVD)或电浆增强式化学气相沉积法(PECVD)形成,其厚度介于1000至2500之间。18.如申请专利范围第13项所述利用两段式非均向反应性离子蚀刻法蚀刻绝缘层结构,以开启自行对准接触窗的方法,其中所述覆盖第一氮化矽层顶盖的复晶矽化金属闸极结构,系利用非均向RIE法蚀刻而形成,以CF4/CHF3/Ar/O2混和气体蚀刻剂蚀刻第一氮化矽层,而以Cl2蚀刻剂蚀刻矽化钨层及复晶矽层。19.如申请专利范围第13项所述利用两段式非均向反应性离子蚀刻法蚀刻绝缘层结构,以开启自行对准接触窗的方法,其中所述掺杂源极/汲极区域系利用离子布植(ion implantation)方法,以介于20至40KeV的布植能量,掺杂砷离子或磷离子,得到之杂质离子浓度介于1012至1014原子/平方公分。20.如申请专利范围第13项所述利用两段式非均向反应性离子蚀刻法蚀刻绝缘层结构,以开启自行对准接触窗的方法,其中所述第二氮化矽层系利用低压化学气相沉积法(LPCVD)或电浆增强式化学气相沉积法(PECVD)形成,其厚度介于400至1000之间。21.如申请专利范围第13项所述利用两段式非均向反应性离子蚀刻法蚀刻绝缘层结构,以开启自行对准接触窗的方法,其中所述复晶矽化金属闸极结构侧壁上之部份第二氮化矽层间隙壁系利用非均向RIE蚀刻法,以CHF3/Ar为蚀刻剂蚀刻而来。22.如申请专利范围第13项所述利用两段式非均向反应性离子蚀刻法蚀刻绝缘层结构,以开启自行对准接触窗的方法,其中所述第二氮化矽薄层的厚度介于100至200之间。23.如申请专利范围第13项所述利用两段式非均向反应性离子蚀刻法蚀刻绝缘层结构,以开启自行对准接触窗的方法,其中所述硼磷矽玻璃(BPSG)系利用组成为3%~8%B2O3与3%~10%P2O5(%为重量百分比)之低压化学气相沉积法(LPCVD)或电浆增强式化学气相沉积法(PECVD)形成,其厚度介于5k至10k之间。24.如申请专利范围第13项所述利用两段式非均向反应性离子蚀刻法蚀刻绝缘层结构,以开启自行对准接触窗的方法,其中所述第一自行对准接触窗的开启系利用两段式非均向RIE蚀刻的第一步蚀刻步骤蚀刻硼磷矽玻璃(BPSG),以C4F8/CO/Ar/O2混和气体为蚀刻剂,此蚀刻剂对硼磷矽玻璃与第二氮化矽薄层的蚀刻速率比约在10~20比1。25.如申请专利范围第13项所述利用两段式非均向反应性离子蚀刻法蚀刻绝缘层结构,以开启自行对准接触窗的方法,其中所述第二自行对准接触窗的开启系利用两段式非均向RIE蚀刻的第二步蚀刻步骤蚀刻第二氮化矽薄层,以CH2F2/CH3F/Ar/O2混和气体为蚀刻剂,此蚀刻剂对第二氮化矽薄层与硼磷矽玻璃(BPSG)的蚀刻速率比约在5~20比1。图式简单说明:第一图为本发明实施例中形成浅渠沟隔离及闸极结构的剖面示意图。第二图为本发明实施例中形成掺杂源极/汲极及一氮化矽层的剖面示意图。第三图为本发明实施例中回蚀刻氮化矽层的剖面示意图。第四图为本发明实施例中沉积硼磷矽玻璃及定义预备开启之接触窗光阻图案的剖面示意图。第五图为本发明实施例中第一阶段开启自行对准接触窗的剖面示意图。第六图为本发明实施例中第一阶段开启自行对准接触窗的剖面示意图。第七图为本发明实施例中完成自行对准接触窗插塞制作的剖面示意图。 |
