[发明专利]具有牺牲多晶硅层的接触蚀刻停止层

说明书

本发明涉及具有牺牲多晶硅层的接触蚀刻停止层，该接触蚀刻停止层包括形成于牺牲栅极结构上面的氮化物层与形成于该氮化物层上面的多晶硅层。在后续制程期间，该多晶硅层适合氧化且形成氧化物层。该多晶硅层的氧化有效遮蔽底下的氮化物接触蚀刻停止层免受氧化，这保护该氮化物层的机械完整性。

技术领域

本申请大体涉及半导体装置，且更特别的是，涉及例如场效晶体管的晶体管及其制法。

背景技术

制造例如场效晶体管(field effect transistor；FET)的半导体装置通常涉及由层沉积、图案化及蚀刻组成的多个步骤以在衬底上界定各种结构。使用例如间隔体及帽盖层的整合方案可用来精确地界定各个导电及绝缘结构，从而最小化相邻导电结构之间的泄漏以改善装置效能。

在某些办法中，接触蚀刻停止层(contact etch stop layer；CESL)可加入制造方案使得有可能选择性移除一或更多层。不过，充分选择性蚀刻制程的无法利用，且跟着接触蚀刻停止层可能受损而导致受保护层受损，这对制造生产量及良率有不利影响。

发明内容

鉴于上述，揭露一种方法用于形成具有改良接触蚀刻停止层的半导体结构。该接触蚀刻停止层包括多晶硅牺牲层。在可能氧化及损伤接触蚀刻停止层和接触蚀刻停止层底下诸层的制程期间，该多晶硅层本身可氧化且抑制这些层的氧化。

根据本申请的具体实施例，一种制造装置的方法包括形成一牺牲栅极结构于一半导体衬底上面，其中该牺牲栅极结构包括一牺牲栅极与形成于该牺牲栅极上面的一牺牲栅极间隙，形成一侧壁间隔体层于该牺牲栅极结构的多个侧壁上面，且形成一氮化物接触蚀刻停止层于该侧壁间隔体层上面。然后，形成一多晶硅层于该氮化物层的多个上部上面，且形成一氧化物层于该多晶硅层上面，其中，在该氧化物层的形成期间，该多晶硅层会被氧化。

根据另一方法，在一半导体衬底上面形成各自包括一牺牲栅极与形成于该牺牲栅极上面的一牺牲栅极间隙的多个牺牲栅极结构。形成一侧壁间隔体层于该多个牺牲栅极结构的侧壁上面，且形成一氮化物接触蚀刻停止层于该侧壁间隔体层上面。

该方法更包括：形成一流动性氧化物层于在相邻牺牲栅极结构之间的间隙内且于该氮化物层的多个下部上面，形成一多晶硅层于该氮化物层的多个上部上面，且形成一高密度电浆(HDP)氧化物层于该多晶硅层上面，致使该多晶硅层在该HDP氧化物层的形成期间被氧化。

附图说明

阅读时结合下列附图可充分明白以下本申请的特定具体实施例的详细说明，其中类似的结构用相同的元件符号表示。

图1的透射电子显微镜(transmission electron microscope；TEM)显微图图示包括共形氮化物接触蚀刻停止层的半导体结构，该共形氮化物接触蚀刻停止层是在用流动性介电质材料填满相邻牺牲栅极结构之间的间隙以及使介电质材料凹陷之后设置于相邻牺牲栅极结构上面；

图2的透射电子显微镜(TEM)显微图图示图1的结构的多个部分，包括氮化物接触蚀刻停止层及底下侧壁间隔体层在高密度电浆沉积一氧化物层于在相邻牺牲栅极结构之间的多个凹陷区中后的崩解(breakdown)；

图3为根据各种具体实施例的半导体结构的透射电子显微镜(TEM)显微图，其图示邻接牺牲栅极结构的氮化物接触蚀刻停止层及底下侧壁间隔体层在形成牺牲多晶硅层和高密度电浆沉积一氧化物层于多个凹陷区中且于在相邻牺牲栅极结构之间的多晶硅层上面后的存留(retention)；

图4为装置架构的横截面示意图，其根据各种具体实施例图示沉积氮化物接触蚀刻停止层于相邻牺牲栅极结构上面，以及图示后续沉积流动性氧化物层于在栅极结构之间的间隙中；

图5的横截面示意图图示在流动性氧化物层的凹陷蚀刻(recess etch)后的图4的装置架构；