TW517339B - Method of preventing short circuit between contact window and metal line - Google Patents
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Description
517339 五、發明說明（l) 本發明係有關於一種防止丰暮igA骷里"办 別有關於防止接觸窗與；路之方法，特 相關技術之描豸與金屬線之間紐路現象的方法。 咅Η = : 3 : ί/A〜1E圖所示之接觸窗與金屬線的上視干 心、圖以及製私剖面圖，說明習知技術之。 硯不 音Η =示習知技術中之接觸窗與金屬線之上視_
圖係』不第1A圖中之沿著c_c， ，1C 導電層80 (通常為多晶=彳】: :疋位置形成金屬線的溝槽：在 電層40 (通常為鎢）作為认：觸®10填入第二導 。由上述圖中，“於該溝槽形成金屬線2。 屬線20相當接近，之尺寸’與周遭的金 接近導致的=短生接觸窗與金屬線過於 由於是以白斜:杜 象 外’亦可明顯地看出接觸窗 由=，準接觸窗(self_al igned :: 而呈上寬下窄之形狀，而由於這樣的構造，在ίΐ:成 "r："：re：ign 囪之上見邛刀，谷易因製程控制等因 觸 藝 線產生接觸或重疊等缺陷:、將大幅影響半 ;::r ’如⑽、_之虛線接觸窗1◦，所示體 金屬1短路2方$發^之目的在於提供-種防止接觸窗與 土底，該方法主要是先以導電材料部分填充該接觸
517339 五、發明說明（2) 於接觸窗之側壁以介電材料形成邊襯，用以縮小該接觸窗 之2 口’接著形成線路溝槽後，再填滿該接觸窗並於該接 觸f形成插塞以及該線路溝槽形成金屬線路而成。該方法 之詳細步驟包括··形成第一導電層於每一該等接觸窗之底 部，但並未填滿該等接觸窗；形成邊襯於每一該等接觸窗 之側壁上，用以縮小該等接觸窗之開口尺寸；形成線路溝 槽；以及形成複數接觸插塞於該等接觸窗中，同時於該 路溝槽形成對應每一該等接觸插塞之金屬線。 、 此 料，其 成有複 閉極結 出該基 著該接 而縮小 接觸窗 為間隔 插塞於 等接觸 詳細說 外，本發明 步驟包括： 數個具有間 構；以該等 底，在該接 觸窗之兩側 該接觸窗之 之底部的該 層；於該絕 該等接觸窗 插塞之金屬 明 之方法 提供一 隙壁之 間隙壁 觸窗之 之絕緣 開口； 邊襯而 緣層形 中，同 線0 ，亦可 半導體 閘極結 等為罩 底部形層以及 移除位 保留位 成線路 時於該 以一半導 基底，該 構；形成 幕’形成 成第一導 該第一導 於該絕緣 於該接觸 溝槽；以 體基底為出發材 半導體基底上形 絕緣層覆蓋該等 複數接觸窗而露 電層；順應性沿 電層形成邊襯， 層上以及位於該 窗之兩側的部分 及形成複數接觸 線路溝槽形成對應每一言|
本發明之防止接觸窗 小接觸窗之尺寸的邊襯厚 上寬部分尺寸較佳為〇, 1 8 部分的尺寸，以第2 B圖所 ，金屬線短路的方法中，用以縮 又較佳為20〜40 nm。該接觸窗的 一 另一方面該接觸窗之下窄 不之剖面圖而言，該接觸窗的尺
517339
五、發明說明（3) = ’以第2C圖所示之剖面圖而言， X接觸固的尺寸較佳為〇〇8 vro± 2〇%。 料，：ί，在材料選擇方面，該邊襯之材料係選自介電材 S ν / ^ ^ ^ ^ -Si02 ：sf〇： =;丨li〇2、SiN等。至於填充接觸窗之材料可：“ -導電:：ί f複晶矽等中用以填充接觸窗底部之第 i = 之導電材料。然而，使用本發明製侧am 電阻值Γΐ觸窗之接觸插塞較佳為鎢金屬，因其具有低 電阻值’較適合用於DRAM裝置之位元線。 ，據本發明之方法’如第2A圖所示，肖第ια^之接觸 本發明之接觸窗15的尺寸明顯因邊_而縮小 線L1-二f金屬線25重4 ’而能有效地防止接觸窗與金屬 的短路發生。同樣地，第2B圖係顯示第2ASI中之沿著B 之剖面圖以及第2C圖顯示第以圖中之沿著D_D，之面 之’ 80代表填充接觸窗之導電層，5〇代表介電材料形成 襯，用以增加接觸窗與金屬線25的相隔距離，因而防 止半導體裝置中接觸窗與金屬線的重疊而導致之短路現象 〇 _ 為讓本發明之上述目的、特徵和優點更明顯易懂，下 文特舉出較佳實施例，並配合所附圖示，作詳細說明如下 圖式簡單說明
第6頁 517339
五、發明說明（4) 立第1A圖係顯示習知技術中之接觸窗與金屬線之上視示 意圖。 /' 第1β圖係顯示第1A圖中之沿著A — A’之剖面圖。 第ic圖係顯示第1A圖中之沿著c-c’之剖面圖。 第1D圖係分別顯示習知技術中之接觸窗不 示意圖。 干心上視 第1E圖係顯示第1 D圖中接觸窗不對準之沿著a — a，的 面圖。 n 第2A圖係顯示本發明中之接觸窗與金屬線之上視示咅
第2β圖係顯示第1圖中之沿著B-B，之剖面圖。 第2C圖係顯示第1圖中之沿著D —D，之剖面圖。 第3至8圖係顯示本發明之實施例中， 屬線之方法的剖面圖。 接觸_與^ [符號說明]
10、15〜接觸窗； 50〜邊襯； 80〜第一導電層； 60、101〜閘極； 1 0 3〜絕緣層； 1 0 7〜第二絕緣層； 120〜第二導電層； 實施例 2 0、2 5〜金屬線； 40〜第二導電層/金屬線; 1〇〇〜半導體基底；7 0、1 0 2〜間隙壁； 106〜第一導電層； 1 07’〜邊襯； 2 0 0〜接觸窗。 請參閱第3至8圖 其顯示本發明之實施例中 一種防
0593 - 6523TW; 90035; phoebe. p t d 第7頁 517339 五、發明說明（5) 止接觸窗與金屬線短路之方法的製程。 百先’如第3圖所示，在—形成具有_間隙壁1〇2之 及车==緣層103 ’而覆蓋該等問極結構101以 電材2 /本實施例之該間隙壁的材料係選自介 二限於SiA ’亦可為㈣、叫等。接著 做為银？r置莫不’u相鄰之該等閑極結構兩側之間隙壁10 2 做馮颠刻罩幕而餘刻紹給 上*& 。緣層 露出該半導體基板形成 t寬下乍之接觸窗200。該接觸窗的上寬部 18 了面該接觸窗之下窄部分的尺寸，-第則所 =22^該接觸窗的尺寸為〇.14^，以第^圖 接=5 ，该接觸窗的尺寸較佳為0. 08 am。 窗，而：哕：二f第5圖’以導電材料複晶矽填充該接觸 導電= ΐ部形成第一導電層106。此時，該 度，以避免短路現象=二步：形成之金屬線之深 接觸窗側壁之絕緣層103再:及第二所 第二纟…0以及該第一導電層106以SiN形成 7、、、邑緣層1 07，而縮小該接觸窗 ΐίί::;;ί2;：；_。至於材料選夂面 ^ ^ > ..i ^'siON ；' s!n### 寺本實施例中是使用s i N。 位於該接觸丄t广1圖所示，移除位於該絕緣層103上以及 位於‘接觸=t的該第二絕緣層1 07而形成邊襯1 07， 、顺…則壁部分。之後，在絕緣層1〇3之既定位
517339 五、發明說明（6) 置形成線路溝槽（未圖式）。 ，而最金屬填滿該接觸窗2 00並延伸至該線路溝槽 的觸插塞以及與該接觸插塞為-體之金屬線 金屬，ειιΙ+ο。當製造DRAM時，該接觸插塞較佳為鎢 金屬，因其具有低電阻值，較適合用於麵裝置之位元線 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，麸复卄非 以限定本發明，t ν β …、、再並非用 神和範圍a，冬可：：習此技藝者’在不脫離本發明之精 螬^ f 田可作些許之更動與潤飾，因此本發日^ w範圍s視後附之申請專利範圍所界定者為準。 保 _
0593-6523TWF;90035;phoebe.ptd 第9頁
Claims (1)
- 517339 號 901181R9 年7月i/日 减 誚 妾 Ά λ f 肩: 賀 f ή 六、申請專利範圍 1 · 一種防止接觸窗與金屬線短路之方法， 有複數個接觸窗之半導體基底，包括： 形成第一導電層於每一該等接觸窗之底 滿該等接觸窗； - 形成邊概於每一該等接觸窗之側壁上， 接觸窗之開口尺寸； 形成線路溝槽（line trench);以及 於該等接觸窗内之第一導電層之上形成第 2 · —種防止接觸窗與金屬線短路之方法， 提供一半導體基底，該半導體基底上形成 有間隙壁之閘極結構； 形成絕緣層覆蓋該等閘極結構； 以該等間隙壁等為罩幕，形成複數接觸窗 底； 、▲形成第一導電層於每一該等接觸窗之底部 滿該等接觸窗； /順應性沿著該接觸窗之兩側之絕緣層以及 層形成邊襯，而縮小該接觸窗之開口； 移除位於該、絕緣層上g及位於該接觸窗之 概而保留位於該接觸食+ 安觸固之兩側的部分為間隔層 於該絕緣層形成線路溝槽；以及窗内的第-‘電層上形成第二 道Λ 利範圍第1或2項所述之方法， 導電層之形成是作為該等 線路溝槽形成金屬線。 閑固的鞭啊棚泰 適用於形成 ，但並未填 以縮小該等 一導電層。 包括： 有複數個具 而露出該基 ，但並未填 該第一導電 41 Μ 底部的該邊 導電層。 其中該第二 並同時於該 517339 --------------- 年 η 日 修正 六、中請專利範圍' --- 4 ·如申請專利範圍第1或2項所述之方法，其中該導電 層之鬲度應控制在低於後續步驟形成之金屬線之深度。 5·如申請專利範圍第1或2項所述之方法，其中該邊襯 之厚度為20〜40nm。 6 ·如申請專利範圍第1或2項所述之方法，其中該邊襯 之材料係選自介電材料。 7·如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該介電材 料為SiON、SiN 或Si02。 、8·如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該間隙壁 之材料係選自介電材料。 9·如申請專利範圍第8 之方法，其中該介電材 料為Si3N4、SiN 或Si〇2。 、 10·如申請專利範圍第3 述之方法，其中該第一導 電層之材料為複晶矽。 、 11 ·如申請專利範圍第丨 項所述之方法，其中該第 一導電層為鎢或複晶石夕。、第11頁
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GD4A | Issue of patent certificate for granted invention patent | ||
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |