发明名称 复晶矽闸极之结构及其制造方法
摘要 一种复晶矽闸极之结构,系利用高介电系数材料作为闸极氧化层,更使复晶矽闸极层与复晶矽闸极层两侧之间隙壁皆位于闸极氧化层上。上述利用高介电系数材料做为闸极氧化层,可制造品质较为良好的氧化层,因此,在减少闸极氧化层的厚度方面,更有改善的空间。而上述复晶矽闸极之制造方法系在定义闸极氧化层的步骤之前,先进行一蚀刻制程,使复晶矽闸极层的表面略低于两侧的间隙壁。因此,在后续利用乾蚀刻定义闸极氧化层时,虽然会同时去除部分之间隙壁结构,仍不致暴露出复晶矽闸极层之两侧。如此一来,利用上述复晶矽闸极之制造方法,可改善湿蚀刻制程不易选择蚀刻液来去除高介电系数材料的困扰,并可改善乾蚀刻制程去除高介电系数材料后,暴露复晶矽闸极层两侧的缺点。
申请公布号 TWI287833 申请公布日期 2007.10.01
申请号 TW090128257 申请日期 2001.11.14
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 蔡明桓;陶宏远;彭宝庆
分类号 H01L21/28(2006.01) 主分类号 H01L21/28(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 1.一种复晶矽闸极之制造方法,至少包括: 提供一基材; 形成一闸极氧化层于该基材上,其中该闸极氧化层 系由一高介电系数材料所构成; 形成一复晶矽闸极层于该闸极氧化层上; 形成一间隙壁于该复晶矽闸极层之两侧; 进行一蚀刻步骤,去除一部分之该复晶矽闸极层, 藉以使得该复晶矽闸极层之另一部份之表面低于 该间隙壁;以及 进行一定义步骤,系利用该复晶矽闸极层之该另一 部份与该间隙壁做为罩幕,去除未被该复晶矽闸极 层之该另一部份与该间隙壁所覆盖之该闸极氧化 层之一部分,以暴露出该基材之一部分。 2.如申请专利范围第1项所述之复晶矽闸极之制造 方法,更包括在上述之定义步骤之后,形成一金属 矽化物(Silicide)于该基材之该部分与该复晶矽闸极 层之该另一部份。 3.如申请专利范围第1项所述之复晶矽闸极之制造 方法,其中该高介电系数材料系由选自于由二氧化 锆(ZrO2)、三氧化二铝(Al2O3)、三氧化二钇(Y2O3)、二 氧化铪(HfO2)、二氧化镧(LaO-2)、锆矽氧化物(ZrSixOy) 、锆铝氧化物(ZrAlxOy)、铪矽氧化物(HfSixOy)、铪铝 氧化物(HfAlxOy)所组成之一族群。 4.如申请专利范围第1项所述之复晶矽闸极之制造 方法,其中上述之蚀刻步骤中,去除该复晶矽闸极 层之该部分之厚度约介于100至500之间。 5.如申请专利范围第1项所述之复晶矽闸极之制造 方法,其中上述之定义步骤系利用氩之溅击蚀刻制 程。 6.一种复晶矽闸极之制造方法,至少包括: 提供一基材; 形成一闸极氧化层于该基材上,其中该闸极氧化层 系由一高介电系数材料所构成; 形成一复晶矽闸极层于该闸极氧化层上; 进行一第一定义步骤,利用一光阻做为罩幕,藉以 去除部分之该复晶矽闸极层,以暴露出部分之该闸 极氧化层; 去除该光阻; 形成一间隙壁于该复晶矽闸极层之两侧; 进行一蚀刻步骤,去除一部分之该复晶矽闸极层, 藉以使得该复晶矽闸极层之另一部份之表面约低 于该间隙壁;以及 进行一第二定义步骤,系利用该复晶矽闸极层之该 另一部份与该间隙壁做为罩幕,去除未被该复晶矽 闸极层之该另一部份与该间隙壁所覆盖之该闸极 氧化层之一部分,以暴露出该基材之一部分。 7.如申请专利范围第6项所述之复晶矽闸极之制造 方法,更包括在上述之复晶矽闸极层上形成一抗反 射涂布层。 8.如申请专利范围第6项所述之复晶矽闸极之制造 方法,更包括在上述之第二定义步骤之后,形成一 金属矽化物于该基材之该部分与该复晶矽闸极层 之该另一部份。 9.如申请专利范围第6项所述之复晶矽闸极之制造 方法,其中该高介电系数材料系由选自于由二氧化 锆(ZrO2)、三氧化二铝(Al2O3)、三氧化二钇(Y2O3)、二 氧化铪(HfO2)、二氧化镧(LaO-2)、锆矽氧化物(ZrSixOy) 、锆铝氧化物(ZrAlxOy)、铪矽氧化物(HfSixOy)、铪铝 氧化物(HfAlxOy)所组成之一族群。 10.如申请专利范围第6项所述之复晶矽闸极之制造 方法,其中上述之蚀刻步骤中,去除该复晶矽闸极 层之该部分之厚度约介于100至500之间。 11.如申请专利范围第6项所述之复晶矽闸极之制造 方法,其中上述之定义步骤系利用氩之溅击蚀刻制 程。 12.一种复晶矽闸极之结构,至少包括: 一基材; 一闸极氧化层位于该基材上,并暴露出该基材之一 部份,其中该闸极氧化层系由一高介电系数材料所 构成; 一复晶矽闸极层位于该闸极氧化层上,其中该复晶 矽闸极层之宽度系小于该闸极氧化层之宽度,而暴 露出该闸极氧化层之一部份;以及 一间隙壁位于该复晶矽闸极层之两侧,其中该间隙 壁系位于该闸极氧化层暴露之该部分上。 13.如申请专利范围第12项所述之复晶矽闸极之结 构,其中上述之复晶矽闸极层之高度系等于该间隙 壁之高度。 14.如申请专利范围第12项所述之复晶矽闸极之结 构,其中上述之复晶矽闸极层之高度系小于该间隙 壁之高度。 15.如申请专利范围第12项所述之复晶矽闸极之结 构,更包括一金属矽化物位于该复晶矽闸极层之表 面与该基材之该部分之表面。 16.如申请专利范围第12项所述之复晶矽闸极之结 构,其中该高介电系数材料系由选自于由二氧化锆 (ZrO2)、三氧化二铝(Al2O3)、三氧化二钇(Y2O3)、二氧 化(HfO2)、二氧化镧(LaO-2)、锆矽氧化物(ZrSixOy)、锆 铝氧化物(ZrAlxOy)、铪矽氧化物(HfSixOy)、铪铝氧化 物(HfAlxOy)所组成之一族群。 图式简单说明: 第1a图至第1c图所绘示为习知利用湿蚀刻制程来制 造复晶矽闸极之制造流程图; 第2a图至第2c图所绘示为习知利用乾蚀刻制程来制 造复晶矽闸极之制造流程图;以及 第3图至第10图所绘示为利用本发明复晶矽闸极之 制造方法之流程图。
地址 新竹市科学工业园区力行六路8号