專利名稱：利用有機(jī)材質(zhì)形成金屬硅化物保護(hù)電路的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種金屬硅化物的制造方法，特別是有關(guān)一種形成金屬硅化物保護(hù)電路的制程。
背景技術(shù)：
隨著集成電路的密度不斷地?cái)U(kuò)大，為使芯片(chip)面積保持一樣，甚至縮小，以持續(xù)降低電路的單位成本，唯一的辦法，就是不斷地縮小電路設(shè)計(jì)規(guī)格(design rule)，以符合高科技產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的趨勢(shì)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，集成電路的元件的尺寸已經(jīng)縮減到深次微米的范圍。當(dāng)半導(dǎo)體連續(xù)縮減到深次微米的范圍時(shí)，產(chǎn)生了一些在制程微縮上的問題。
如圖1A至圖1D所示，顯示一習(xí)現(xiàn)有的金屬硅化物保護(hù)電路的制程剖面圖，首先提供一半導(dǎo)體底材100，其上具有一存儲(chǔ)陣列(array)110的閘極元件115與一周邊電路區(qū)(periphery)120的閘極元件125。然后，在周邊電路區(qū)120的閘極元件125與存儲(chǔ)陣列110的閘極元件115上，同時(shí)形成一阻障層130。接著，蝕刻阻障層130直到曝露存儲(chǔ)陣列110的閘極元件115與周邊電路區(qū)120的閘極元件125的表面為止，其中，周邊電路區(qū)120的閘極元件125間必須形成一開口140。之后，進(jìn)行一金屬硅化物制程，以分別形成一金屬硅化物層150于存儲(chǔ)陣列110的閘極元件115、周邊電路區(qū)120的閘極元件125與開口140的表面上。最后，去除阻障層130。
集成電路的進(jìn)展已經(jīng)牽涉到元件幾何學(xué)的規(guī)格縮小化。在深次微米的半導(dǎo)體技術(shù)中，為了降低阻值必須于閘極或接合面上形成一金屬硅化物。由于一般的電路規(guī)格設(shè)計(jì)(design rule)常包括了存儲(chǔ)陣列與周邊電路區(qū)。因此，在傳統(tǒng)的金屬硅化物的保護(hù)電路的制程中，存儲(chǔ)陣列110的閘極115上必須形成一金屬硅化物150以降低字元線的阻值，且周邊電路區(qū)120的閘極125與通道140上也必須形成一金屬硅化物150。
此外，若是在存儲(chǔ)陣列110的閘極115間的通道上形成金屬硅化物150將會(huì)產(chǎn)生隱藏?cái)U(kuò)散對(duì)隱藏?cái)U(kuò)散的效應(yīng)(buried diffusion to buried diffusion)(BD-to-BD)進(jìn)而降低元件的再現(xiàn)性。因此，為了防止隱藏?cái)U(kuò)散對(duì)隱藏?cái)U(kuò)散的效應(yīng)(BD-to-BD)，在存儲(chǔ)陣列110的閘極115間的通道必須覆蓋阻障層130以避免漏電流的發(fā)生。但是舊有的制程卻難以在深次微米以下進(jìn)行，尤其是當(dāng)存儲(chǔ)陣列110的閘極115間的通道長(zhǎng)度縮減時(shí)，阻障層130更是難以形成于閘極115間的通道上。
此外，在傳統(tǒng)的制程中，當(dāng)蝕刻阻障層130時(shí)會(huì)曝露存儲(chǔ)陣列110的閘極115間的通道的開口。因此，必須能夠增加存儲(chǔ)陣列110的阻障層130厚度，同時(shí)降低周邊電路區(qū)120的阻障層130厚度，然而此種制程復(fù)雜且難以控制。另一方面，若是直接增加阻障層130的厚度，對(duì)于無機(jī)材質(zhì)而言，不但形成不易，更是難以移除，此將增加極大的制程成本。
鑒于上述的種種原因，我們更需要一種新的金屬硅化物的形成方法，以便于提升后續(xù)制程的生產(chǎn)率與優(yōu)良率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種金屬硅化物的保護(hù)電路的形成方法，借助有機(jī)材質(zhì)的形成可同時(shí)形成金屬硅化物于存儲(chǔ)陣列與周邊電路的閘極以及周邊電路的通道上，且可防止存儲(chǔ)陣列的通道形成金屬硅化物而造成隱藏?cái)U(kuò)散對(duì)隱藏?cái)U(kuò)散的效應(yīng)(BD-to-BD)，同時(shí)維持周邊電路的間隙線寬，而不會(huì)造成元件特性的飄移，對(duì)有機(jī)化合物而言，其具有易形成、易去除等優(yōu)點(diǎn)，從而降低傳統(tǒng)制程的復(fù)雜度及其成本。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明一方面的形成金屬硅化物保護(hù)電路的方法，其特點(diǎn)是，至少包括下列步驟提供一具有一存儲(chǔ)陣列與一周邊電路區(qū)的半導(dǎo)體底材；形成一介電層于所述存儲(chǔ)陣列與所述周邊電路區(qū)的元件以及所述半導(dǎo)體底材上；采用一種有機(jī)材質(zhì)進(jìn)行一涂布制程以形成一有機(jī)層于所述介電層上；進(jìn)行一回蝕刻制程，以移除一部份所述有機(jī)層與所述介電層直到曝露所述存儲(chǔ)陣列與所述周邊電路區(qū)的元件的表面為止；進(jìn)行一灰化制程以完全移除所述有機(jī)層；形成一光阻層于所述存儲(chǔ)陣列的元件上；借助所述光阻層與所述周邊電路區(qū)的元件當(dāng)成蝕刻罩幕進(jìn)行一蝕刻制程，以蝕刻所述周邊電路區(qū)的所述介電層直到曝露所述周邊電路區(qū)的所述半導(dǎo)體底材的表面為止；移除所述光阻層；與進(jìn)行一金屬硅化物制程以分別形成一金屬硅化物層于所述存儲(chǔ)陣列與所述周邊電路區(qū)的元件上，以及所述周邊電路區(qū)的所述半導(dǎo)體底材中，以便于形成所述金屬硅化物保護(hù)電路。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明另一方面的形成金屬硅化物保護(hù)電路的方法，其特點(diǎn)是，至少包括下列步驟提供一半導(dǎo)體底材；形成一存儲(chǔ)陣列與一周邊電路區(qū)于所述半導(dǎo)體底材上，其中所述存儲(chǔ)陣列具有以一第一預(yù)定距離相間隔的數(shù)個(gè)第一閘極與所述周邊電路區(qū)具有以一第二預(yù)定距離相間隔的數(shù)個(gè)第二閘極；形成一阻障層于所述數(shù)個(gè)第一閘極與所述數(shù)個(gè)第二閘極以及位于所述第一預(yù)定距離與所述第二預(yù)定距離的所述半導(dǎo)體底材上；采用一有機(jī)材質(zhì)進(jìn)行一沉積制程以形成一有機(jī)層于所述阻障層上；進(jìn)行一化學(xué)機(jī)械研磨制程，以移除所述有機(jī)層與所述阻障層直到曝露所述數(shù)個(gè)第一閘極與所述數(shù)個(gè)第二閘極的表面為止，其中所述第一預(yù)定距離與所述第二預(yù)定距離中仍殘留一部分有機(jī)層；進(jìn)行一灰化制程以移除所述部分有機(jī)層；形成一光阻層于所述存儲(chǔ)陣列的所述數(shù)個(gè)第一閘極與所述第一預(yù)定距離上；借助所述光阻層與所述周邊電路區(qū)的所述數(shù)個(gè)第二閘極當(dāng)成蝕刻罩幕進(jìn)行一干蝕刻制程，以蝕刻所述周邊電路區(qū)的所述阻障層直到曝露位于所述數(shù)個(gè)第二閘極間的所述第二預(yù)定距離的所述半導(dǎo)體底材表面為止；移除所述光阻層；與進(jìn)行一金屬硅化物制程以分別形成一金屬硅化物層于所述數(shù)個(gè)第一閘極與所述數(shù)個(gè)第二閘極上，以及位于所述數(shù)個(gè)第二閘極間的所述第二預(yù)定距離的所述半導(dǎo)體底材中，以便于形成所述金屬硅化物保護(hù)電路。
本發(fā)明通過有機(jī)材質(zhì)的形成，以便于能夠同時(shí)形成金屬硅化物于存儲(chǔ)陣列與周邊電路的閘極以及周邊電路的通道上，由此避免形成金屬硅化物于存儲(chǔ)陣列的通道上。因此，本方法能適用于半導(dǎo)體元件的深次微米的技術(shù)中。此外，本發(fā)明除了能通過有機(jī)層的形成防止存儲(chǔ)陣列的通道形成金屬硅化物而造成隱藏?cái)U(kuò)散對(duì)隱藏?cái)U(kuò)散的效應(yīng)(BD-to-BD)，本發(fā)明還可以維持周邊電路的間隙線寬，也不會(huì)造成元件特性的飄移。另一方面，對(duì)有機(jī)化合物而言，更具有易形成、易去除等優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明能降低制程復(fù)雜度及其成本。所以，本發(fā)明的方法能夠符合經(jīng)濟(jì)上的效益。為更清楚理解本發(fā)明的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1A至圖1D為傳統(tǒng)金屬硅化物保護(hù)電路的制程的結(jié)構(gòu)剖面圖；與圖2A至圖2F為根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，利用有機(jī)層的形成以制造金屬硅化物保護(hù)電路的制程的結(jié)構(gòu)剖面圖。
具體實(shí)施例方式
為了能徹底地了解本發(fā)明，將在下列較佳實(shí)施例的描述中提出詳盡的步驟。顯然地，本發(fā)明的施行并未限定于半導(dǎo)體元件領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。另一方面，眾所周知的制程步驟并未描述于細(xì)節(jié)中，以避免造成本發(fā)明不必要的限制。然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以有種種的等效變化和等效替換。
參考圖2A所示，在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，首先提供半導(dǎo)體底材200，其上具有一存儲(chǔ)陣列210與一周邊電路區(qū)220，其中，周邊電路區(qū)220的半導(dǎo)體底材200上至少包括數(shù)個(gè)分別以一預(yù)定距離240區(qū)隔的閘極元件225，且存儲(chǔ)陣列210至少包括數(shù)個(gè)分別以一預(yù)定距離230區(qū)隔的閘極元件215。然后，在周邊電路區(qū)220與存儲(chǔ)陣列210的數(shù)個(gè)閘極元件215與225以及位于預(yù)定距離230與240的半導(dǎo)體底材200上，形成一阻障層250，其中上述的阻障層250至少包括一介電層。
參考圖2B所示，在本實(shí)施例中，形成一有機(jī)層260A于阻障層250上，其中，有機(jī)層260A的形成方法至少包括一沉積制程或一涂布制程，且有機(jī)層260A的材質(zhì)至少包括碳?xì)浠衔?。之后，移除有機(jī)層260A與阻障層250直到曝露存儲(chǔ)陣列210的閘極元件215與周邊電路區(qū)220的閘極元件225的表面為止，同時(shí)位于預(yù)定距離230與240的位置上仍殘留有機(jī)層260B，其中，有機(jī)層260A與阻障層250的移除方法至少包括一回蝕刻制程或一化學(xué)機(jī)械研磨法，如圖2C所示。
參考圖2D所示，在本實(shí)施例中，去除殘留有機(jī)層260B，其中，殘留有機(jī)層260B的去除方法至少包括一灰化制程。隨后，形成一光阻層270且覆蓋于存儲(chǔ)陣列210上。接著，借助光阻層270與周邊電路區(qū)220的數(shù)個(gè)閘極元件225當(dāng)成蝕刻罩幕，進(jìn)行一蝕刻制程以蝕刻周邊電路區(qū)220的阻障層250直到曝露預(yù)定距離240上的半導(dǎo)體底材的表面為止，其中上述的蝕刻制程至少包括一干蝕刻制程，如圖2E所示。
參考圖2F所示，在本實(shí)施例中，移除光阻層270之后，進(jìn)行一金屬硅化物制程以分別形成一金屬硅化物層280于存儲(chǔ)陣列210的數(shù)個(gè)閘極215與周邊電路區(qū)220的數(shù)個(gè)閘極225上，以及位于周邊電路區(qū)220的預(yù)定距離240的半導(dǎo)體底材200中，且可防止金屬硅化物層280形成于存儲(chǔ)陣列210的預(yù)定距離230的半導(dǎo)體底材200中。
當(dāng)然，本發(fā)明可能用在金屬硅化物保護(hù)電路的制程上，也可能用在任何半導(dǎo)體的金屬硅化物的制造上。而且，本發(fā)明藉由有機(jī)層的形成以防止隱藏?cái)U(kuò)散對(duì)隱藏?cái)U(kuò)散的效應(yīng)，迄今仍未發(fā)展用在關(guān)于金屬硅化物保護(hù)電路的制程方面。對(duì)深次微米的制程而言，本方法為一較佳可行的金屬硅化物保護(hù)電路的制程。
顯然地，依照上面實(shí)施例中的描述，本發(fā)明可能有許多的修正與差異。因此需要在其附加的權(quán)利要求項(xiàng)的范圍內(nèi)加以理解，除了上述詳細(xì)的描述外，本發(fā)明還可以廣泛地在其他的實(shí)施例中施行。
上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明；凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包括在本發(fā)明申請(qǐng)的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種形成金屬硅化物保護(hù)電路的方法，其特征在于，至少包括下列步驟提供一具有一存儲(chǔ)陣列與一周邊電路區(qū)的半導(dǎo)體底材；形成一介電層于所述存儲(chǔ)陣列與所述周邊電路區(qū)的元件以及所述半導(dǎo)體底材上；采用一種有機(jī)材質(zhì)進(jìn)行一涂布制程以形成一有機(jī)層于所述介電層上；進(jìn)行一回蝕刻制程，以移除一部份所述有機(jī)層與所述介電層直到曝露所述存儲(chǔ)陣列與所述周邊電路區(qū)的元件的表面為止；進(jìn)行一灰化制程以完全移除所述有機(jī)層；形成一光阻層于所述存儲(chǔ)陣列的元件上；借助所述光阻層與所述周邊電路區(qū)的元件當(dāng)成蝕刻罩幕進(jìn)行一蝕刻制程，以蝕刻所述周邊電路區(qū)的所述介電層直到曝露所述周邊電路區(qū)的所述半導(dǎo)體底材的表面為止；移除所述光阻層；與進(jìn)行一金屬硅化物制程以分別形成一金屬硅化物層于所述存儲(chǔ)陣列與所述周邊電路區(qū)的元件上，以及所述周邊電路區(qū)的所述半導(dǎo)體底材中，以便于形成所述金屬硅化物保護(hù)電路。
2.如權(quán)利要求1所述的形成金屬硅化物保護(hù)電路的方法，其特征在于，所述的有機(jī)層的形成方法至少包括一沉積制程。
3.如權(quán)利要求1所述的形成金屬硅化物保護(hù)電路的方法，其特征在于，所述的有機(jī)材質(zhì)至少包括碳?xì)浠衔铩?br> 4.如權(quán)利要求1所述的形成金屬硅化物保護(hù)電路的方法，其特征在于，所述的有機(jī)層與所述介電層的移除方法至少包括一化學(xué)機(jī)械研磨制程。
5.如權(quán)利要求1所述的形成金屬硅化物保護(hù)電路的方法，其特征在于，所述的蝕刻制程至少包括一干蝕刻制程。
6.一種形成金屬硅化物保護(hù)電路的方法，其特征在于，至少包括下列步驟提供一半導(dǎo)體底材；形成一存儲(chǔ)陣列與一周邊電路區(qū)于所述半導(dǎo)體底材上，其中所述存儲(chǔ)陣列具有以一第一預(yù)定距離相間隔的數(shù)個(gè)第一閘極與所述周邊電路區(qū)具有以一第二預(yù)定距離相間隔的數(shù)個(gè)第二閘極；形成一阻障層于所述數(shù)個(gè)第一閘極與所述數(shù)個(gè)第二閘極以及位于所述第一預(yù)定距離與所述第二預(yù)定距離的所述半導(dǎo)體底材上；采用一有機(jī)材質(zhì)進(jìn)行一沉積制程以形成一有機(jī)層于所述阻障層上；進(jìn)行一化學(xué)機(jī)械研磨制程，以移除所述有機(jī)層與所述阻障層直到曝露所述數(shù)個(gè)第一閘極與所述數(shù)個(gè)第二閘極的表面為止，其中所述第一預(yù)定距離與所述第二預(yù)定距離中仍殘留一部分有機(jī)層；進(jìn)行一灰化制程以移除所述部分有機(jī)層；形成一光阻層于所述存儲(chǔ)陣列的所述數(shù)個(gè)第一閘極與所述第一預(yù)定距離上；借助所述光阻層與所述周邊電路區(qū)的所述數(shù)個(gè)第二閘極當(dāng)成蝕刻罩幕進(jìn)行一干蝕刻制程，以蝕刻所述周邊電路區(qū)的所述阻障層直到曝露位于所述數(shù)個(gè)第二閘極間的所述第二預(yù)定距離的所述半導(dǎo)體底材表面為止；移除所述光阻層；與進(jìn)行一金屬硅化物制程以分別形成一金屬硅化物層于所述數(shù)個(gè)第一閘極與所述數(shù)個(gè)第二閘極上，以及位于所述數(shù)個(gè)第二閘極間的所述第二預(yù)定距離的所述半導(dǎo)體底材中，以便于形成所述金屬硅化物保護(hù)電路。
7.如權(quán)利要求6所述的形成金屬硅化物保護(hù)電路的方法，其特征在于，所述的有機(jī)層的形成方法至少包括一涂布制程。
8.如權(quán)利要求6所述的形成金屬硅化物保護(hù)電路的方法，其特征在于，所述的有機(jī)層與所述阻障層的移除方法至少包括一回蝕刻制程。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種利用有機(jī)材質(zhì)形成金屬硅化物保護(hù)電路的方法，所述方法包括首先在周邊電路區(qū)的閘極元件與存儲(chǔ)陣列的閘極元件上同時(shí)形成一阻障層；接著，形成一有機(jī)層于前述結(jié)構(gòu)上；移除有機(jī)層與阻障層直到曝露存儲(chǔ)陣列的閘極元件與周邊電路區(qū)的閘極元件的表面為止；隨后，通過灰化制程去除剩余的有機(jī)層；形成一光阻層于存儲(chǔ)陣列上；接著，蝕刻阻障層直到曝露底材表面為止；以及在移除光阻層之后，進(jìn)行一金屬硅化物制程。
文檔編號(hào)H01L21/31GK1400645SQ0112507
公開日2003年3月5日 申請(qǐng)日期2001年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月6日
發(fā)明者蔡信宜 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司