[發(fā)明專利]集成電路器件的形成方法及由該方法形成的集成電路器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01101676.0
• 申請日: 2001-01-15
• 公開（公告）號: CN1314707A
• 公開（公告）日: 2001-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李宰求;高寬協(xié)
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/28;H01L23/52
• 代理公司: 柳沈知識產(chǎn)權(quán)律師事務(wù)所
• 代理人: 陶鳳波

本申請要求2000年3月17日申請的韓國專利申請No.2000-13702的權(quán)利，該申請公開的內(nèi)容在此引用作為參考。

本申請大致涉及集成電路器件的制造方法及由此方法形成的集成電路器件，具體涉及具有自對準接觸的集成電路器件的制造方法及由此方法形成的集成電路器件。

隨著集成電路器件愈加高度集成并包括更細微的幾何圖形，互連(interconnections)之間的寬度和間距也減小。在使用光刻在互連之間的預(yù)定區(qū)域中形成接觸孔時，已使用了自對準接觸技術(shù)增加對準余量。

參考圖1,DRAM器件的單元陣列區(qū)域包括多個有源區(qū)1，有源區(qū)在半導(dǎo)體襯底(substrate)中形成并沿X和Y軸重復(fù)地設(shè)置。多個平行的字線圖形3橫越在有源區(qū)1上，一個有源區(qū)1′與兩個字線圖形3交叉。多個接觸圖形5可以用于形成自對準焊盤(pad)接觸孔，并分別排列在每個有源區(qū)1的一側(cè)上。每個接觸圖形5可以包括腐蝕掩模(即，光刻膠圖形)，用于形成自對準接觸孔。

圖2-3、4A、4B和5-7為圖1的DRAM器件的剖面圖，示出了形成自對準接觸結(jié)構(gòu)使用的常規(guī)方法。在每個圖中，參考標號“A”和“B”分別代表存儲單元區(qū)和周邊電路區(qū)。圖2-3、4A和5-7的存儲單元區(qū)A為沿圖1的剖線Ⅰ-Ⅰ截取的剖面圖，圖4B為沿圖1的剖線Ⅱ-Ⅱ截取的剖面圖。為簡化說明，在周邊電路區(qū)B中示出了單個NMOS晶體管。

參考圖2，在半導(dǎo)體襯底11的預(yù)定區(qū)域中形成器件隔離層13，以形成其內(nèi)的有源區(qū)。柵極氧化層15、導(dǎo)電層17、帽蓋絕緣層(a?capping?insulationlayer)19以及硬掩模層21依次形成在形成器件隔離層13的所得結(jié)構(gòu)(resultantstructure)的整個表面上。帽蓋絕緣層19和硬掩模層21通常分別由氮化硅(SiN)和硅氧化物(SiO₂)制成。依次將硬掩模層21、帽蓋絕緣層19和導(dǎo)電層17構(gòu)圖在存儲單元區(qū)A中的有源區(qū)和器件隔離層13上形成多個字線圖形23a，也在周邊電路區(qū)B中的有源區(qū)上形成柵極圖形23b。因此，每個字線圖形23a包括字線17a、帽蓋絕緣層圖形19以及硬掩模層圖形21，如圖所示依次疊置。類似地，每個柵極圖形23b包括柵電極17b、帽蓋絕緣層圖形19以及硬掩模層圖形21。

使用字線圖形23b、柵極圖形23b以及器件隔離層13作為離子注入掩模，將N型雜質(zhì)注入到有源區(qū)內(nèi)形成低濃度雜質(zhì)區(qū)24、24a和24b。在存儲單元區(qū)A中，在有源區(qū)中心形成的低濃度雜質(zhì)區(qū)24b相當于公用的漏極區(qū)。低濃度雜質(zhì)區(qū)24a相當于源區(qū)。

參考圖3，氮化硅(SiN)層在所得結(jié)構(gòu)的整個表面上形成，然后其各向異性地腐蝕以在字線圖形23a和柵極圖形23b的側(cè)壁上形成間隔層25。使用柵極圖形23b、間隔層25以及器件隔離層13作為離子注入掩模，將N型雜質(zhì)選擇性地注入到周邊電路區(qū)B的有源區(qū)內(nèi)，由此在柵極圖形23b相對側(cè)上形成的LDD型源/漏極區(qū)26。通常，將約1×10¹⁵離子atom/cm²的高劑量的雜質(zhì)注入。

然后在所得結(jié)構(gòu)的整個表面上形成腐蝕中止層27。通常，腐蝕中止層27包括絕緣體，例如氮化硅(SiN)。接下來，如圖3所示，層間絕緣層29形成在所得結(jié)構(gòu)的整個表面上填充字線圖形23a之間的間隙區(qū)。通常，在800℃或以下的溫度下形成層間絕緣層29以防止MOS晶體管退化。具體地，當層間絕緣層29由約850℃到950℃的高溫下回流的硼磷硅酸鹽玻璃(BSPG)制成時，存儲單元區(qū)A中的低濃度雜質(zhì)區(qū)24a和24b以及周邊電路區(qū)B中的源/漏極區(qū)26會重新擴散而減少晶體管的溝道長度。因此，層間絕緣層29通常由能夠在800℃或以下的溫度下無孔隙在字線圖形23a之間填充間隙區(qū)的高密度等離子體(HDP)氧化物制成。此外，層間絕緣層29優(yōu)選比腐蝕中止層27更易受給定腐蝕劑的腐蝕。

然而，當層間絕緣層29由HDP氧化物制成時，通常必須增加高密度等離子體裝置的功率以填充字線圖形23a之間的間隙區(qū)。遺憾的是，如果腐蝕中止層27具有約200或以下的厚度，那么高密度等離子體工藝使用的反應(yīng)氣體會滲透腐蝕中止層27。由此，腐蝕中止層27會趨于與襯底11剝離。要消除所述剝離現(xiàn)象，腐蝕中止層27要形成到至少200的厚度。但是如果腐蝕中止層27的厚度增加，那么根據(jù)下文所述形成的自對準接觸孔的下部寬度會減小。因此，很難使腐蝕中止層27的厚度最佳。