发明名称 整合自对准金属矽化物与自对准接触窗的半导体制程(一)
摘要 本发明提供一种整合自对准金属矽化物与自对准接触窗的半导体制程,一方面在逻辑电路区形成自对准金属矽化物,以提升元件的性能;另一方面,同时在记忆电路区形成自对准接触窗,以提高埋入式记忆体的积集度。本发明的制程包括以下步骤:首先在一基底上,隔离出逻辑电路区与记忆电路区,然后在基底上依序形成闸氧化层、复晶矽层及罩幕层。接着,在记忆电路区定义出堆叠的罩幕层/复晶矽闸极结构,并在逻辑电路区定义出闸极结构。在该些闸极结构的侧边形成侧壁层后,接着形成源极/汲极区。先以一遮蔽层覆盖住记忆电路区,再进行自对准金属矽化物制程,以在逻辑电路区形成金属矽化物。之后,形成一绝缘层,然后进行记忆电路区上的自对准接触制程。
申请公布号 TW378390 申请公布日期 2000.01.01
申请号 TW086117972 申请日期 1997.11.28
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 黄振铭
分类号 H01L21/768 主分类号 H01L21/768
代理机构 代理人 洪澄文 台北巿信义路四段二七九号三楼
主权项 1.一种整合自对准金属矽化物与自对准接触窗的半导体制程,包括下列步骤:(a)在一基底上,以一浅沟渠或场氧化层隔离出第一主动区与第二主动区,其中第一主动区系用来形成逻辑电路,第二主动区系用来形成记忆电路;(b)在该基底上依序形成一闸氧化层、一复晶矽层及一罩幕层;(c)去除第一主动区上之罩幕层;(d)于第二主动区上,定义该罩幕层、该复晶矽层及该闸氧化层,以形成一堆叠的罩幕层/复晶矽闸极结构;(e)于第一主动区上,定义该复晶矽层及该闸氧化层,以形成一闸极结构;(f)于该些闸极结构的侧边形成一侧壁层;(g)于该些闸极结构两侧的基底形成源极/汲极区;(h)形成一遮蔽层,覆盖在第二主动区既有之结构上;(i)以一自对准金属矽化物制程,在第一主动区的复晶矽闸极、及源极/汲极区上形成金属矽化物;(j)形成一绝缘层,覆盖在该基底上;以及(k)利用该罩幕层与该侧壁层为阻绝层,蚀刻该绝缘层,于第二主动区上形成一自对准接触窗,以露出源极/汲极区之一当作接触区。2.如申请专利范围第1项所述之半导体制程,其中步骤(b)该罩幕层的材质为氮化矽,且步骤(f)该侧壁层的材质亦为氮化矽。3.如申请专利范围第2项所述之半导体制程,其中步骤(b)在形成复晶矽层后且罩幕层尚未形成之前,更包括:形成一氧化层,且在步骤(d)中更包括定义该氧化层。4.如申请专利范围第3项所述之半导体制程,其中步骤(c)更包括:去除第一主动区上之氧化层。5.如申请专利范围第1项所述之半导体制程,其中步骤(d)更包括:在该闸极结构两侧的基底形成淡掺杂区。6.如申请专利范围第1项所述之半导体制程,其中步骤(e)更包括:在该闸极结构两侧的基底形成淡掺杂区。7.如申请专利范围第1项所述之半导体制程,其中步骤(h)该遮蔽层的材质为氧化矽。8.如申请专利范围第7项所述之半导体制程,其中步骤(h)包括:形成一氧化矽层,覆盖在基底既有之结构上;以微影与蚀刻技术,去除位于第一主动区之该氧化矽层。9.如申请专利范围第1项所述之半导体制程,其中步骤(i)包括:形成一连续的金属层,覆盖在该基底上;进行第一次快速热回火,使该金属层与该基底及复晶矽闸极接触的部份反应,形成金属矽化物;去除该金属层中未反应的部份,而在该第一主动区的闸极、及源极/汲极区留下金属矽化物;以及进行第二次快速热回火,以降低该些金属矽化物的电阻率。10.如申请专利范围第9项所述之半导体制程,其中步骤(i)该金属矽化物为矽化钛(TiSi2)。11.如申请专利范围第10项所述之半导体制程,其中步骤(i)该金属层包括一钛层及一氮化钛层(TiN)。12.如申请专利范围第1项所述之半导体制程,其中步骤(j)该绝缘层是以四乙基矽氧烷(TEOS)为原料所沈积的氧化层。13.如申请专利范围第1项所述之半导体制程,其中在步骤(k)之后,更包括:在该接触窗及该绝缘层上形成一第一导电层,作为一电容器之储存电极;在该储存电极露出的表面上形成一介电层;以及在该介电层上形成一第二导电层,以构成一相对电极。14.如申请专利范围第1项所述之半导体制程,其中在步骤(k)之后,更包括:在该接触窗及该绝缘层上形成一导电层;以及定义该导电层,以形成局部内连线。15.一种整合自对准金属矽化物与自对准接触窗的半导体制程,包括下列步骤:(a)在一基底上,以一浅沟渠或场氧化层隔离出第一主动区与第二主动区,其中该第一主动区系用来形成逻辑电路,该第二主动区系用来形成记忆电路;(b)在该基底上依序形成一闸氧化层、一复晶矽层、一氧化层及一氮化矽层;(c)去除第一主动区上之氮化矽层与氧化层;(d)于第二主动区上,定义该氮化矽层、该氧化层、该复晶矽层及该闸氧化层,以形成一堆叠的氮化矽/氧化矽/复晶矽闸极结构,且在该闸极结构两侧的基底形成淡掺杂区;(e)于第一主动区上,定义该复晶矽层及该闸氧化层,以形成一闸极结构,并在该闸极结构两侧的基底形成淡掺杂区;(f)于该些闸极结构的侧边形成一氮化矽侧壁层;(i)于该些闸极结构两侧的基底形成源极/汲极区;(j)形成一氧化矽层,覆盖在基底既有之结构上;(k)以微影与蚀刻技术,去除位于第一主动区之该氧化矽层;(l)以一自对准金属矽化物制程,在第一主动区的复晶矽闸极、及源极/汲极区上形成金属矽化物;(m)形成一绝缘层,覆盖在该基底上;以及(n)利用该氮化矽层与该氮化矽侧壁层为阻绝层,蚀刻该绝缘层,于第二主动区上形成一自对准接触窗,以露出源极/汲极区之一当作接触区。16.如申请专利范围第15项所述之半导体制程,其中步骤(l)包括:形成一连续的金属层,覆盖在该基底上;进行第一次快速热回火,使该金属层与该矽基底及复晶矽闸极接触的部份反应,形成金属矽化物;去除该金属层中未反应的部份,而在该第一主动区的闸极、及源极/汲极区留下金属矽化物;以及进行第二次快速热回火,以降低该些金属矽化物的电阻率。17.如申请专利范围第16项所述之半导体制程,其中步骤(l)该金属矽化物为矽化钛(TiSi2)。18.如申请专利范围第17项所述之半导体制程,其中步骤(l)该金属层包括一钛层及一氮化钛层(TiN)。19.如申请专利范围第15项所述之半导体制程,其中步骤(m)该绝缘层是以四乙基矽氧烷(TEOS)为原料所沈积的氧化层。20.如申请专利范围第15项所述之半导体制程,其中在步骤(n)之后,更包括:在该接触窗及该绝缘层上形成一第一导电层,作为一电容器之储存电极;在该储存电极露出的表面上形成一介电层;以及在该介电层上形成一第二导电层,以构成一相对电极。21.如申请专利范围第15项所述之半导体制程,其中在步骤(n)之后,更包括:在该接触窗及该绝缘层上形成一导电层;以及定义该导电层,以形成局部内连线。图式简单说明:第一图-第六图绘示依本发明一较佳实施例之制程剖面示意图。
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