專利名稱：半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及降低間隙壁高度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有經(jīng)削減(slimmed)的間隙壁的半導(dǎo)體裝置，以及制造此等半導(dǎo)體裝置的方法。本發(fā)明特別是涉及一種具有削減間隙壁的半導(dǎo)體裝置，以及制造此等半導(dǎo)體裝置的方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體朝向微細(xì)化尺寸的發(fā)展，例如特征尺寸小于65納米(nm)以下的工藝，晶體管的柵極、源極、漏極的尺寸也隨著特征尺寸的減小而跟著不斷地縮小。但由于材料先天物理性質(zhì)的限制，柵極、源極、漏極的尺寸減小會(huì)造成晶體管元件(例如PMOS或NM0S)中決定電流大小的載流子量隨之減少，進(jìn)而影響晶體管的效能。因此，提升柵極溝道載流子遷移率以增加MOS晶體管的速度并改善時(shí)間延遲效應(yīng)，已成為目前半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域中的一大 課題。在目前已知的技術(shù)中，有利用在溝道中制造機(jī)械應(yīng)力，以提升載流子遷移率的方法。例如，在娃基底上外延生成鍺化娃(silicon germanium ;SiGe)溝道層，以形成壓縮應(yīng)變溝道(compressive strained channel),可以明顯地增加空穴遷移率?；蛘咴阪N化娃層上外延生成娃溝道(silicon channel),以形成伸張應(yīng)變溝道(tensile strainedchannel),則可以明顯地增加電子遷移率。另外，在目前已知的技術(shù)中，最廣為人知與實(shí)用的方法其實(shí)是在制備淺溝槽隔離氧化物、源極/漏極、與接觸洞蝕刻停止層(contact etch stop layer, CESL)等時(shí)一并于其中形成應(yīng)力。例如，接觸洞蝕刻停止層具有應(yīng)力而成為應(yīng)力層，使半導(dǎo)體基底上各晶體管的溝道產(chǎn)生伸張或壓縮的應(yīng)變，而改進(jìn)載流子的遷移率。例如，產(chǎn)生壓縮的應(yīng)變力，從而改進(jìn)載流子的遷移率。通常，產(chǎn)生的應(yīng)變力越大，載流子遷移率的增益也就越大。因此，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員無不竭盡心力，以追求能產(chǎn)生越大應(yīng)變力的工藝技術(shù)。然而，隨著金屬氧化物MOS晶體管的尺寸不斷朝向微型化發(fā)展，對(duì)于MOS晶體管的速度需求亦不斷地增加，利用上述已知技術(shù)所形成的壓縮應(yīng)力或伸張應(yīng)力，已難以達(dá)成所需的程度。另外，在半導(dǎo)體裝置的制作過程中，通常需要在半導(dǎo)體裝置中元件的周圍側(cè)邊，例如柵極的周圍側(cè)邊，形成一組具有保護(hù)作用、自對(duì)準(zhǔn)功能等的間隙壁。然而，在形成間隙壁時(shí)，往往伴隨一些副作用發(fā)生。例如，由于特征尺寸的減小以及集成度的增加造成元件間的跨距(pitch)也隨之縮小，使得相鄰兩元件的間隙壁之間的間隔變小，進(jìn)而導(dǎo)致后續(xù)形成于相鄰兩元件間隙壁上方的應(yīng)力層彼此連接在一起，所以應(yīng)力層中的應(yīng)力不能有效地傳達(dá)并作用至柵極溝道中。于是不能達(dá)成所預(yù)期的伸張或壓縮的應(yīng)變，進(jìn)而減損半導(dǎo)體裝置的效能。所以仍然需要一種新穎的半導(dǎo)體裝置，以及制造此等新穎的半導(dǎo)體裝置的方法，以創(chuàng)造出一種能夠?qū)?yīng)力層中的應(yīng)力有效地傳達(dá)至柵極溝道中的新穎結(jié)構(gòu)與新穎方法
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明于是提出一種新穎的半導(dǎo)體裝置，創(chuàng)造出一種將應(yīng)力層中的應(yīng)力有效地傳達(dá)至柵極溝道中的新穎結(jié)構(gòu)，以及制造此等新穎的半導(dǎo)體裝置的方法。如此一來，就可以實(shí)質(zhì)上將應(yīng)力層中的應(yīng)力有效地傳達(dá)至柵極溝道中，而盡量不受到間隙壁的影響。本發(fā)明首先提出一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括基底以及位于基底上的柵極結(jié)構(gòu)。柵極結(jié)構(gòu)包括柵極介電層、柵極材料層、具有矩形切面的外間隙壁、一組源極/漏極、層間介電層以及一組接觸插塞。柵極介電層位于基底上，柵極材料層則位于柵極介電層上。有矩形切面的外間隙壁的頂面低于柵極材料層的頂面。另外，一組源極/漏極位于基底中并鄰近外間隙壁，而層間介電層則同時(shí)覆蓋基底、柵極結(jié)構(gòu)與源極/漏極。一組接觸插塞則穿過層間介電層，分別與柵極結(jié)構(gòu)與源極/漏極電連接。本發(fā)明又提出一種降低間隙壁高度的方法。首先，提供位于基底上的柵極結(jié)構(gòu)。柵
極結(jié)構(gòu)包括柵極介電層、柵極材料層與外間隙壁。柵極介電層位于基底上，而柵極材料層則位于柵極介電層上。外間隙壁鄰近柵極材料層與柵極介電層，并具有帆型切面。其次，進(jìn)行氧化削減工藝，在實(shí)質(zhì)上不削減外間隙壁的寬度的情形下，削減外間隙壁的高度，使得外間隙壁具有矩型切面。


圖I、圖2A-2B至圖3A-3B例示本發(fā)明降低間隙壁高度方法的多種實(shí)施方式。圖4A、圖4B、圖4C以及圖4D繪示本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。附圖標(biāo)記說明100半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101 基底102淺摻雜區(qū)域103源極/漏極摻雜區(qū)域104柵極溝道110柵極結(jié)構(gòu)120柵極介電層130柵極材料層131 頂面140中間隙壁141水平部分142垂直部分150外間隙壁151 頂面160內(nèi)間隙壁HO應(yīng)力層181金屬硅化物182接觸洞蝕刻停止層183層間介電層184接觸洞
185接觸插塞
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種新穎的半導(dǎo)體裝置，創(chuàng)造出一種將應(yīng)力層中的應(yīng)力有效地傳達(dá)至柵極溝道中的新穎結(jié)構(gòu)，及制造此等新穎的半導(dǎo)體裝置的方法。如此一來，就可以實(shí)質(zhì)上將應(yīng)力層中的應(yīng)力有效地傳達(dá)至柵極溝道中，而盡量不受間隙壁的影響。本發(fā)明首先提供一種降低間隙壁高度的方法。圖I至圖4D例示本發(fā)明降低間隙壁高度方法的多種實(shí)施方式。請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明降低間隙壁高度方法中，首先提供位于基底101上的柵極結(jié)構(gòu)110。柵極結(jié)構(gòu)110包括柵極介電層120、柵極材料層130、中間隙壁140與外間隙壁150?；?01通常是一種半導(dǎo)體材料，例如硅?；?01已經(jīng)建立有適當(dāng)?shù)膿诫s區(qū)域，例如淺摻雜區(qū)域102，或是一組源極 漏極摻雜區(qū)域103，或是源極/漏極摻雜區(qū)域103及淺摻雜區(qū)域102兩者。柵極介電層120直接位于基底101上，通常包括一或多種絕緣材料，例如氧化硅、氮化娃、氮氧化娃、高介電系數(shù)介電材料、金屬氧化物。柵極材料層130則位于柵極介電層120上，通常包括一種導(dǎo)電材料或是替代材料，例如多晶硅與視情況需要的硬掩模層，諸如硅氧化物或是氮硅化物。替代材料可以方便在日后轉(zhuǎn)換成金屬柵極。中間隙壁140則緊鄰柵極材料層130與柵極介電層120，并具有L型切面。外間隙壁150亦鄰近柵極材料層130與柵極介電層120，位于中間隙壁140上。外間隙壁150具有特殊的帆型切面。視情況需要，柵極結(jié)構(gòu)HO中還可以形成有內(nèi)間隙壁160，直接接觸柵極材料層130。外間隙壁150、內(nèi)間隙壁160與中間隙壁140通常包括不同的絕緣材料，例如氮化硅、氮氧化硅與氧化硅。制作外間隙壁150與中間隙壁140的方法可以為如下所述。在柵極結(jié)構(gòu)110完成后，即于基底101與柵極結(jié)構(gòu)110之上分別沉積適當(dāng)厚度的第一間隙壁材料層(圖未示)與第二間隙壁材料層(圖未示)。然后再對(duì)基底101上的第一間隙壁材料層(圖未示)與第二間隙壁材料層(圖未示)進(jìn)行回蝕刻工藝，于是留下了柵極結(jié)構(gòu)110周圍的外間隙壁150與中間隙壁140，并留下部分的基底101暴露出來。由于外間隙壁150的回蝕刻工藝之故，外間隙壁150具有特殊的帆型切面。另外，由于相同的原因，此得環(huán)繞柵極結(jié)構(gòu)110的中間隙壁140的切面呈L型，也就是中間隙壁140包括接觸基底101的水平部分141與垂直部分142，如圖I所示。然而，外間隙壁150的頂面151仍然與柵極材料層130的頂面131大致等高，形成連續(xù)的接面。柵極結(jié)構(gòu)110制作方法為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所熟知，故細(xì)節(jié)在此將不多予贅述。其次，請(qǐng)參考圖2A，進(jìn)行氧化削減工藝。氧化削減工藝可以包括多個(gè)步驟，而在實(shí)質(zhì)上不削減外間隙壁的寬度下，削減外間隙壁的高度，使得外間隙壁具有良好的矩型切面。例如，氧化削減工藝可以包括兩個(gè)步驟。首先，進(jìn)行氧化工藝?？梢允褂醚趸瘎?，作用在暴露出的基底101、外間隙壁150與中間隙壁140上。其次，再進(jìn)行削減工藝，例如使用蝕刻劑，專門地盡量削減掉原本帆型的外間隙壁150，具有矩形切面。受先前淺摻雜區(qū)域102或是源極/漏極摻雜區(qū)域103的摻雜步驟與氧化工藝的雙重影響，削減工藝只會(huì)專門地盡量削減掉原本帆型的外間隙壁150，但是又盡量不傷害中間隙壁140與外間隙壁150的寬度。另外，因?yàn)槲g刻劑的緣故，外間隙壁的矩形切面可能并非是完美的矩形切面，即外露的兩個(gè)平面可能略呈弧形。例如，外間隙壁150的寬度削減量小于外間隙壁150高度削減量的十分之一至五分之一。經(jīng)過削減工藝后，外間隙壁150的頂面151就會(huì)以不連續(xù)地方式低于柵極材料層130的頂面131，形成不連續(xù)的斷面。優(yōu)選者，矩形切面的寬度大于矩型切面的高度。氧化工藝所使用的氧化劑可以為液態(tài)或是氣態(tài)。液態(tài)的氧化劑可以為過氧化氫水溶液，優(yōu)選為過氧化氫與硫酸的水溶液(SPM)。氣態(tài)的氧化方式可以為氧氣灰化步驟。削減工藝使用的蝕刻劑亦可以為液態(tài)或是氣態(tài)。液態(tài)的蝕刻劑可以為濕蝕刻劑。例如，當(dāng)外間隙壁150為氮化硅時(shí)，可以使用濃磷酸為濕蝕刻劑。氣態(tài)的蝕刻劑可以為干蝕刻劑。視情況需要，一方面本發(fā)明的氧化削減工藝，可以與其他已知的半導(dǎo)體工藝整合。另一方面，本發(fā)明方法亦可以完全移除外間隙壁150ο以下將經(jīng)由多種實(shí)施方式敘述本發(fā)明方法的多種實(shí)施示例。 第一實(shí)施示例請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明降低間隙壁高度方法中，首先提供位于基底101上的柵極結(jié)構(gòu)110。柵極結(jié)構(gòu)110包括柵極介電層120、柵極材料層130、視情況需要的內(nèi)間隙壁160、中間隙壁140與外間隙壁150?；?01已經(jīng)建立有適當(dāng)?shù)膿诫s區(qū)域，例如淺摻雜區(qū)域102，或是一組源極/漏極摻雜區(qū)域103，或是源極/漏極摻雜區(qū)域103及淺摻雜區(qū)域102兩者。中間隙壁140則緊鄰柵極材料層130與柵極介電層120，并具有L型切面。外間隙壁150位于中間隙壁140上，又具有特殊的帆型切面。其次，請(qǐng)參考圖2A，進(jìn)行氧化削減工藝。氧化削減工藝可以包括多個(gè)步驟，而在實(shí)質(zhì)上不削減外間隙壁的寬度下，專門地盡量削減掉原本帆型的外間隙壁150，具有矩形切面，同時(shí)又盡量不傷害中間隙壁140。經(jīng)過削減工藝后，外間隙壁150的頂面151就會(huì)低于柵極材料層130的頂面131，形成不連續(xù)的斷面。氧化工藝所使用的氧化劑可以為液態(tài)或是氣態(tài)。液態(tài)的氧化劑可以為過氧化氫水溶液，優(yōu)選為過氧化氫與硫酸的水溶液(SPM)。氣態(tài)的氧化方式可以為氧氣灰化步驟。削減工藝使用的蝕刻劑亦可以為液態(tài)或是氣態(tài)。液態(tài)的蝕刻劑可以為濕蝕刻劑。例如，若中間 隙壁140為氧化物時(shí)，外間隙壁150可以為氮化物。使用熱磷酸，就可以有效降低外間隙壁150的垂直高度。接著，請(qǐng)參考圖3A，形成應(yīng)力層170以覆蓋柵極結(jié)構(gòu)110以及外間隙壁150。應(yīng)力層170可以為單層或是復(fù)合層結(jié)構(gòu)。復(fù)合層結(jié)構(gòu)可以是氮化硅與氧化硅所形成的復(fù)合層結(jié)構(gòu)。然后，就可以經(jīng)由應(yīng)力層170，使用應(yīng)力記憶技術(shù)(SMT)而施予快速高溫退火(RTA)，使得柵極結(jié)構(gòu)110下方的基底101，例如柵極溝道104具有產(chǎn)生適當(dāng)大小與性質(zhì)的應(yīng)力，例如壓縮應(yīng)力或是伸張應(yīng)力。然后，視情況需要，還可以移除應(yīng)力層170，暴露出的部份基底101。繼續(xù)，請(qǐng)參考圖4A，在氧化削減工藝之后還會(huì)進(jìn)行其他已知的半導(dǎo)體工藝。例如，在移除應(yīng)力層170之后，可以先在暴露出的基底101表面上形成一層自我對(duì)準(zhǔn)的金屬硅化物181。然后，形成覆蓋柵極結(jié)構(gòu)110與基底101的接觸洞蝕刻停止層182 (CESL)。再來，形成覆蓋接觸洞蝕刻停止層182的層間介電層183。接著，形成穿透層間介電層183與接觸洞蝕刻停止層182的接觸洞184。隨后，還可以形成填滿接觸洞184的接觸插塞185，作為位于層間介電層183中的源極/漏極103向外電連接的媒介。第二實(shí)施示例
請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明降低間隙壁高度方法的第二實(shí)施示例中，首先提供位于基底101上的柵極結(jié)構(gòu)110。柵極結(jié)構(gòu)110包括柵極介電層120、柵極材料層130、中間隙壁140、外間隙壁150與視情況需要的內(nèi)間隙壁160。基底101已經(jīng)建立有適當(dāng)?shù)膿诫s區(qū)域，例如淺摻雜區(qū)域102或是一組源極/漏極摻雜區(qū)域103或是源極/漏極摻雜區(qū)域103及淺摻雜區(qū)域102兩者。中間隙壁140則緊鄰柵極材料層130與柵極介電層120，并具有L型切面。外間隙壁150位于中間隙壁140上，又具有特殊的帆型切面。本發(fā)明第二實(shí)施示例與第一實(shí)施示例的差異在于，在進(jìn)行氧化削減工藝之前，先進(jìn)行應(yīng)力記憶技術(shù)(SMT)形成應(yīng)力層170，使得柵極結(jié)構(gòu)110下方的基底101，例如柵極溝道104具有產(chǎn)生適當(dāng)大小與性質(zhì)的應(yīng)力，例如壓縮應(yīng)力或是伸張應(yīng)力，如圖2B所示。然后，移除應(yīng)力層170，并在暴露出的基底101表面上形成一層自我對(duì)準(zhǔn)的金屬硅化物181，如圖3B所示。接下來，就可以進(jìn)行氧化削減工藝。氧化削減工藝可以包括多個(gè)步驟，而在實(shí)質(zhì)上 不削減外間隙壁的寬度下，專門地盡量削減掉原本帆型的外間隙壁150，具有矩形切面，同時(shí)又盡量不傷害中間隙壁140。經(jīng)過削減工藝后，外間隙壁的頂面就會(huì)低于柵極材料層的頂面，形成不連續(xù)的斷面。繼續(xù)，還可以進(jìn)行其他已知的半導(dǎo)體工藝。例如，前述的接觸洞蝕刻停止層182、覆蓋接觸洞蝕刻停止層182的層間介電層183、穿透層間介電層183與接觸洞蝕刻停止層182的接觸洞184以及填滿接觸洞184的接觸插塞185，作為位于層間介電層183中的源極/漏極103向外電連接的媒介。第三實(shí)施示例請(qǐng)參考圖I，本發(fā)明降低間隙壁高度方法的第三實(shí)施示例中，首先提供位于基底101上的柵極結(jié)構(gòu)110。柵極結(jié)構(gòu)110包括柵極介電層120、柵極材料層130、中間隙壁140、外間隙壁150與視情況需要的內(nèi)間隙壁160?；?01已經(jīng)建立有適當(dāng)?shù)膿诫s區(qū)域，例如淺摻雜區(qū)域102或是一組源極/漏極摻雜區(qū)域103或是源極/漏極摻雜區(qū)域103及淺摻雜區(qū)域102兩者。中間隙壁140則緊鄰柵極材料層130與柵極介電層120，并具有L型切面。外間隙壁150位于中間隙壁140上，又具有特殊的帆型切面。本發(fā)明第三實(shí)施示例與第一實(shí)施示例的差異在于，雖然也會(huì)進(jìn)行氧化削減工藝，但是在氧化削減工藝、應(yīng)力記憶技術(shù)(SMT)與金屬硅化物181完成之后，會(huì)先完全移除具有矩型切面的外間隙壁150，再進(jìn)行其他已知的半導(dǎo)體工藝。例如，前述的接觸洞蝕刻停止層182、覆蓋接觸洞蝕刻停止層182的層間介電層183、穿透層間介電層183與接觸洞蝕刻停止層182的接觸洞184以及填滿接觸洞184的接觸插塞185，作為位于層間介電層183中的源極/漏極103向外電連接的媒介，如圖4C所示。換句話說，在移除具有矩型切面的外間隙壁150之前，會(huì)先形成位于基底101表面上的金屬硅化物181?？梢允褂萌缪趸鳒p工藝的方式來完全移除外間隙壁150。第四實(shí)施示例請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明降低間隙壁高度方法的第四實(shí)施示例中，首先提供位于基底101上的柵極結(jié)構(gòu)110。柵極結(jié)構(gòu)110包括柵極介電層120、柵極材料層130、中間隙壁140、外間隙壁150與視情況需要的內(nèi)間隙壁160?；?01已經(jīng)建立有適當(dāng)?shù)膿诫s區(qū)域，例如淺摻雜區(qū)域102或是一組源極/漏極摻雜區(qū)域103或是源極/漏極摻雜區(qū)域103及淺摻雜區(qū)域102兩者。中間隙壁140則緊鄰柵極材料層130與柵極介電層120，并具有L型切面。外間隙壁150位于中間隙壁140上，又具有特殊的帆型切面。本發(fā)明第四實(shí)施示例與前述實(shí)施示例的差異在于，形成金屬硅化物181的步驟會(huì)在接觸洞184完成之后才進(jìn)行，所以也會(huì)依序進(jìn)行氧化削減工藝，如圖2A所示、應(yīng)力記憶技術(shù)(SMT)、完全移除外間隙壁150、形成接觸洞蝕刻停止層182、與形成覆蓋接觸洞蝕刻停止層182的層間介電層183，如圖4B所示。因此，與之前實(shí)施示例不同之處在于，金屬硅化物181只會(huì)填在接觸洞184中而不出現(xiàn)在其他區(qū)域。隨后，才形成填滿接觸洞184的接觸插塞185，使得金屬硅化物181完全夾置于接觸插塞185與源極/漏極摻雜區(qū)域103之間，如圖4D所示。經(jīng)過以上本發(fā)明降低間隙壁高度方法的多種實(shí)施方式之后就可以得到一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100。請(qǐng)參考圖4A、圖4B、圖4C以及圖4D，繪示本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的半 導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100包括基底101以及位于基底101上的柵極結(jié)構(gòu)110。柵極結(jié)構(gòu)110包括柵極介電層120、柵極材料層130、緊鄰柵極材料層130與柵極介電層120，并具有L型切面的中間隙壁140、具有矩形切面的外間隙壁150、視情況需要直接接觸柵極材料130與柵極介電層120的內(nèi)間隙壁160、一組源極/漏極103、層間介電層183以及一組接觸插塞185。柵極介電層120直接位于基底101上，通常包括一或多種絕緣材料，例如氧化硅、氮化娃、氮氧化娃、高介電系數(shù)介電材料、金屬氧化物。柵極材料層130則位于柵極介電層120上，通常包括一種導(dǎo)電材料或是替代材料，例如硅。替代材料可以方便在日后轉(zhuǎn)換成金屬柵極。有矩形切面的外間隙壁150的頂面151是以不連續(xù)的方式低于柵極材料層130的頂面131。外間隙壁150、內(nèi)間隙壁160與中間隙壁140通常包括不同的絕緣材料，例如氮化硅、氮氧化硅與氧化硅。另外，一組源極/漏極103位于基底101中，并鄰近外間隙壁150。層間介電層183則同時(shí)覆蓋基底101、柵極結(jié)構(gòu)110與源極/漏極組103。填滿接觸洞184的接觸插塞185則穿過層間介電層183，分別與柵極結(jié)構(gòu)110與源極/漏極103電連接。請(qǐng)注意，本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100中外間隙壁150的寬度遠(yuǎn)大于本身的高度，優(yōu)選地，外間隙壁150的高度愈小愈好，甚至于可以幾乎不存在。另外，柵極結(jié)構(gòu)110下方的基底101，例如柵極溝道104具有適當(dāng)大小與性質(zhì)的應(yīng)力,例如壓縮應(yīng)力或是伸張應(yīng)力。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的等同變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),包括 基底； 柵極結(jié)構(gòu)，位于該基底上，其包括 柵極介電層，位于該基底上； 柵極材料層，位于該柵極介電層上；以及 具有矩形切面的外間隙壁，其中該外間隙壁的頂面低于該柵極材料層的頂面； 一組源極/漏極，位于該基底中并鄰近該外間隙壁；以及 層間介電層，覆蓋該基底、該柵極結(jié)構(gòu)與該組源極/漏極。
2.如權(quán)利要求I的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該外間隙壁的寬度大于該外間隙壁的高度。
3.如權(quán)利要求I的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該外間隙壁的頂面以不連續(xù)的方式低于該柵極材料層的頂面。
4.如權(quán)利要求I的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),還包括 接觸洞蝕刻停止層，位于該基底上并具有應(yīng)力。
5.如權(quán)利要求I的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該柵極結(jié)構(gòu)還包括 內(nèi)間隙壁，直接接觸該柵極材料層與該柵極介電層。
6.如權(quán)利要求I的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該柵極結(jié)構(gòu)還包括 中間隙壁，緊鄰該柵極材料層與該柵極介電層，并具有L型切面。
7.一種降低間隙壁高度的方法，包括 提供位于基底上的棚極結(jié)構(gòu)，其包括 柵極介電層，位于該基底上； 柵極材料層，位于該柵極介電層上；以及 外間隙壁，鄰近該柵極材料層與該柵極介電層，并具有帆型切面； 以及 進(jìn)行氧化削減工藝，在不削減該外間隙壁的寬度的情形下削減該外間隙壁的高度，使得該外間隙壁具有矩型切面。
8.如權(quán)利要求7降低間隙壁高度的方法，其中該氧化削減工藝包括使用濕蝕刻步驟與干蝕刻步驟中至少其一。
9.如權(quán)利要求7降低間隙壁高度的方法，其中該氧化削減工藝包括使用過氧化氫/硫酸的混合物以及氧氣灰化步驟中至少其一。
10.如權(quán)利要求7降低間隙壁高度的方法，其中該外間隙壁的寬度削減量小于該外間隙壁的高度削減量的五分之一。
11.如權(quán)利要求7降低間隙壁高度的方法，其中該矩型切面的寬度大于該矩型切面的高度。
12.如權(quán)利要求7降低間隙壁高度的方法，在該氧化削減工藝之前還包括 形成內(nèi)間隙壁，其直接接觸該柵極材料層； 進(jìn)行淺摻雜步驟，而在該基底中形成淺摻雜區(qū)域； 形成中間隙壁，緊鄰該柵極材料層與該柵極介電層，具有L型切面；以及 進(jìn)行源極/漏極摻雜步驟，而在該基底中形成一組源極/漏極。
13.如權(quán)利要求7降低間隙壁高度的方法，在該氧化削減工藝之后還包括形成應(yīng)力層以覆蓋該柵極結(jié)構(gòu)以及該外間隙壁； 經(jīng)由該應(yīng)力層，使得該柵極結(jié)構(gòu)下方的該基底具有應(yīng)力；以及 移除該應(yīng)力層。
14.如權(quán)利要求13降低間隙壁高度的方法，還包括 在移除具有該矩型切面的該外間隙壁之前，形成位于該基底上的金屬硅化物。
15.如權(quán)利要求7降低間隙壁高度的方法，在該氧化削減工藝之前還包括 形成應(yīng)力層以覆蓋該柵極結(jié)構(gòu)以及該外間隙壁； 經(jīng)由該應(yīng)力層，使得該柵極結(jié)構(gòu)下方的該基底具有應(yīng)力；以及 移除該應(yīng)力層。
16.如權(quán)利要求7降低間隙壁高度的方法，在該氧化削減工藝之后還包括 形成接觸蝕刻停止層，而覆蓋該柵極結(jié)構(gòu)； 形成層間介電層，而覆蓋該接觸蝕刻停止層；以及 形成接觸插塞，以電連接位于該層間介電層中的該源極/漏極。
17.如權(quán)利要求16降低間隙壁高度的方法，還包括 在形成該接觸蝕刻停止層之前，移除具有該矩型切面的該外間隙壁；以及 在形成用以容置該接觸插塞的接觸洞之后，形成位于該基底上的金屬硅化物。
18.如權(quán)利要求16降低間隙壁高度的方法，在形成該接觸蝕刻停止層之前還包括 形成位于該基底上的金屬硅化物；以及 移除具有該矩型切面的該外間隙壁。
19.如權(quán)利要求7降低間隙壁高度的方法，其中該外間隙壁的頂面以不連續(xù)的方式低于該柵極材料層的頂面。
全文摘要
本發(fā)明公開一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及降低間隙壁高度的方法，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括基底與位于基底上的柵極結(jié)構(gòu)。柵極結(jié)構(gòu)包括位于基底上的柵極介電層、位于柵極介電層上柵極材料層，以及具有矩形切面的外間隙壁。間隙壁的頂面低于柵極材料層的頂面。
文檔編號(hào)H01L29/78GK102738231SQ201110088838
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者吳俊元, 周玲君, 張宗宏, 簡(jiǎn)金城, 詹書儼, 郭敏郎 申請(qǐng)人:聯(lián)華電子股份有限公司