TWI302019B - Semiconductor devices and methods of manufacture thereof - Google Patents

Description

1302019 九、發^明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係大致關於半導體裝置的製造，尤指蝕刻停止層的形成。 【先前技術】 大致上來說，半導體裝置的製造，都是透過沉積許多層的絕緣物質、 導電物質、以及半導體物質於一基底或是一工作件上，並且把這些不_樣 的層加以圖案化，來形成積體電路以及電子裝置或是元件。這些導電、絕 緣、半導體層一般是用微影（lith〇graphy)跟钱刻來完成圖案化的動作，以 •形成積體電路。 半導體製造中經常使用钱刻停止層（etch st〇p iayer)。一姓刻停止声 通常所使用的材料，譬如說，是要足以抵擋用來蝕刻放於其上的某一層材 料之特殊化學藥物的舰。-侧餘通f是要比魏夠移除放在敍刻停 止層上的材料層，遠勝於移除钱刻停止層。 了 _停止層可以增加在钕刻製程中’對於姓刻停止層所覆蓋下的材料 層之侧控制。侧停止層也可轉護底下被覆蓋麵材料層。 然而，飯刻停止層也會衍伸一些問題。譬如說，侧停止層在半導體 裝置的某些部份可齡太厚。在某些應料，譬如勒含有纖體的半導 體裳置來說，可_獨-個適_厚度，來給半⑽裝置上的所有的區 域使用如果蝴分止層太厚’那在後續的钱刻製程時，侧停止層可 =某!T全去除_域去除不乾淨。當這被_化的侧停止層稍後 =導電物填峰因域留屬於絕緣物的_停止層之阻隔，導電物就沒 良好的導電接觸。這種侧停止独刻从的情形，將導致電 斤明勺開路，也就是電流無法通過。開 因而降低半導體裝置的良率。 因此’為了半導體裝置製造的使用，業界就非常需要有一個改良祕 0503-A31574TWF/Edward Yeh 1302019 ，刻停止層。 【發明内容】 本發明之-實施例提供-半導體裝置，包含有—工作件(WQrkpiece)以 及一蝕刻停止層（etch stop layer)。該工作件(w〇rkpiece)具有一第一區 以及一第二區。該蝕刻停止層（etch st〇p layer)設於該工作件上。該蝕刻 停止層在該第一區具有一第一厚度，在該第二區具有一第二厚度，且該第 二厚度至少大於該第一厚度。 本發明之另-實施例提供-铸體裝置，包含有—工作件(wQrkpiece) 以及-爛停止層（eteh stop 1卿）。該侧停止層（咖stQp丨驟） 設於該工作件上。該侧停止層具有料或是大於G 8Gpa的—張應力 (tensile st聰），献科或是小Ma的―壓應力（卿觀^ stress) 〇 為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳 實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下·· 【實施方式】 第1圖為本發明之-較佳實施例，其中，侧停止们G6的材質且孝 張應力或是壓應力。為了要製造這樣新的半導體裝置，首先，先要射 :個工作件(w_iece)1(^這獅狂作件⑽最好具有铸體基底，和 料可以是料是其職-絕緣層經辭鐘。工作件1G2可社可以本 :些沒有顯示妹的主動元件或是電路。工作件⑽可以具有單晶石夕上纪 2夕作件1〇2可以具有其它導電層或是其他的半導體元件，像是電 曰曰體、二極體等等。複合半導體(卿㈣seinic〇ndu $ 耻、驗、SlC等等，也可赠取代心工 ζ 層上覆梦之基底。 也」以13有絶綠 0503-Α31574TWF/Edward Yeh 6 1302019 . * ‘工作件102上至少形成一個特徵104。在第1圖中，顯 104。但是，單單一個特徵1〇4也可以 =、兩個特徵 可以。舉例來說，軸4可以包含有多晶物以上也 作件⑽上之主動區(未顯示)的電性接Ϊ二可 二具有-放在，匕層(未顯示)上。特徵 )d如關上所示，所謂間距是指從m lru Α 邊緣到鄰近另-個特徵遍的邊緣之間的總長度。譬如說^ 4的 時包含有特徵m本身的寬度，以及特徵動==勺間距同 特魏的間距柯以大約小於等於咖奈米（====。 I奈未到250奈米之間。以上僅僅是舉例，當然 ，丨、〇 有較大的尺寸。 也可以 :止::晴覆蓋在特徵m以及工作件1〇2的表面上，如同 ^: 中，侧停止層⑽可以«—厚度&，小Μ 疋:於⑽酿，歲好的厚度d2是大約介於1〇nffi龍簡之 ^ 例中’厚度d2可以財不—涵尺寸。 ，、他的⑽ 實施辦，_停止層⑽最好是具有Μ。雜，也有其他可能 〇==，也可以使用複合數層的材料。譬如說具有氮的材料、 ，i、.1.C或疋3碳的氧化物。這些都可以用化學氣相沉雜hem㈣

f迎，⑽製作。當然，在其他實施财，働 用別種材料。 J 在某些實施例中，侧停止層⑽所用的材料最好是具有一高内在库 力卿譬如說’在-實施例中，蝴亭止層106具有一張應力大約大於料 :。在另一實施射，侧停止層⑽具有—壓應力大削、於等於 丄.(XiPa。這樣的應力，是透過蝕刻停止® 1Γ)β 心Μ 106的材料選擇，以及侧停止 層106所形成的方法，而產生的。 譬如說，蝴亭止層⑽可以用電漿強化(pia咖，pe)ot 0503-A31574TWF/Edward Yeh 7 1302019 ，疋其l儿積的製私來製作，其中所用的功率大約介於◦到25◦瓦之間、 氣teC力大、、’勺w乎2到1〇托耳(t〇rr)、氣體流量大約介乎5,刪到 35, 000 才不準立方么刀每分鐘（standard cubic centimeters per姐如乜， s. c. c. m.)、反應_度大約介於3_ 之間。沉積妤的侧停止層 106可以用別的製程加以處理。譬如說，可以將工作件船X及侧停止層 106加熱到咖到峨，或是讓侧停止層⑽接受電子束的曝照。此外， 其他沉積方法、參數、後續製程等都可能可以使用。 要形成侧停止層⑽，工作件⑽可以先放在_個沉積搶(加师Η· ^心髮’在沉積製程進行的過財，導人反應顏。反應氣體， :如說’可以是Silane、氨氣、氮_。當然，也可能有其它的氣體適 在工Hr不本發明㈣""個實施例的剖關，其中，_停止層· ω面222b與特徵的絲面222a’比祕特徵的 綱厚度。第1㈣現觸元件，將在此使用類似 勺號馬。為了避免重複’第！圖中所使用過的號碼將不在重複說明。而類 似的號碼，像是χ02、χ〇4等箄，女钤® j* 、 是相對應一樣的物品或是材料： -1 τ疋用在弟1圖，而x=2時是用在第2圖，並辟 在第2财的特徵2G4。 糾尺寸寺#，也都可以適用 在第2圖中的蝕刻停止層2〇8最好具 ^ 顓似的材料或是_的方法沉積。然而，匈雜止層106 跟材料，必須使得蝴亭止層一個厚’二厚’：方： 跟林—樣。侧停止層施在一第一區上 &，而且，丄 有厚度d”在此實施例中，第—區包 & <一疋在-第二區上 人士 百4寸徵204的側壁220,而坌-γ台 3有工作件202之上表面與特徵綱的上 — 而第二區的厚度錄好大於第_區的厚度d3 ^ 2a ’如同圖中所示。 0503-A31574TWF/Edward Yeh 8 1302019 •這裡並非鮮二區巾的所有_贿讀，之 可能在某政地方，有另一籀戸许 少貝疋CU也 从0ΛΓ 種各度。在此貫施例中，兹刻停止層208在工作 件202之上表面可能有兩種或是更多種的厚度。 較佳的作法是，蝴亭止層2G8的沉積方法，本身就具有較差 覆盖㈤ep _啷），就可贿魅麵想要_度d嗎度^。钱雜 止層208的厚度d爾度ώ可以都小於等於咖，比較好的厚度是胁 1〇胍到80而左右。當然，厚度ώ跟厚度ώ也可以有其他的大小尺寸。 在-實施例中，厚度d4比起厚度也多了 2ta以上的厚度。。而另—個 實施例中，侧壁上的厚度跟上表面上的厚度之比例可以是或是更少。在 另一個實施例中，侧壁上的厚度跟上表面上的厚度之比例可以是5〇%或是更 少〇 ▲在-實施例中，钱刻停止層簡可以具有—高内在應力。譬如說，兹 刻停止層208具有-張應力大約大於等於〇. 8GPa。在另一實施例中，姓刻 停止層106具有-壓應力大約小於等於i·哪。在其他實施例中，钱刻停 止層208也可以不具有一高内在應力。 丁 第1圖與第2圖中辭導體裝置跟·，接著繼續進行後續製程， 以完成半導體裝置⑽跟2GG所需的步驟。譬如說，如同第3圖所示，側 壁子形成在钱刻停止層306/308的側壁上，接著一絕緣物312跟著沉 積而蓋在側壁子31G跟侧停止層3G6/3G8上。舉例來說，絕緣物312可 =具有二氧化梦(silicon dioxide)、氮化碎（siHcc)n nitride)、低介電 錄材料、以上的組合、或是其它絕緣材料。導電的插塞(pi呢），譬如說 是接觸（c〇ntact)314或是穿孔(via)，可以形成在絕緣物312中，以提供電 性連接給工作件3〇2上的主動區307或是特徵304。導電的插塞(plug)可以 包含有提供電性連接到更上層（未顯示）的接觸焊墊(c〇ntact pad)的接觸 314 ° —樣的，跟第3圖中之標號類似的標號在先前的圖示中有出現過。譬 如說，蝕刻停止層306/308可以像第1圖一樣具有單一的厚度，或是像第2 0503-A31574TWF/Edward Yeh 9 1302019 ，圖一樣有兩個或是更多重的厚度。 卜^田孔或疋接觸314，一般來說，是先沉積一光阻在絕緣物把 制^後^絲來當作-罩幕’來職化絕緣物312。侧絕緣物犯的 衣知可以加⑽計，敍在接觸_刻停止層施歳時。侧停止層 3_8巾《_跟魏絲。織，糊皮圖魏具梳聊_ 就接者用導電材料，像是金屬或是半導體材料(如多㈣填入。至於多 餘覆蓋在絕緣物312表面上的導電材料，則可以用化學機械研磨一㈣ mechanical polish，CMP)或是其他蝕刻步驟來去除。 在那些钱刻停止層3〇6/具有高内在應力的實施例中，侧 3〇_8可崎魏下形成在工作件上喊是之㈣材料層施以應力曰。 备既’如同弟3圖所示，特徵3〇4可以是數個電晶體的閑極，而每 晶體在工射具核她區，錢—個在難刪下、祕極區術 之間的通韻3G5。具有高内在應力的侧停止層施可赌供或是增 加在通道區3=中的應力’藉以改善電晶體以及半導體裝置_的效能。 在另個貝關中，侧壁子31〇可以跟钕刻停止層細/細具有相同 的村=。譬如說，纖子310跟钱刻停止層3〇6/都是以氮化物所構成。 第4圖顯示本發明的另一個實施例，其中，侧停止f概在一較寬 距離（widely-spaced feature)區432中的厚度，大於在一較窄距離 ly_spaced feature^傷中的厚度。一樣的，跟第㈣ 類似的標號在先前_示中有出現過，所以不再詳述。譬如說，钱刻停止 層428可以像侧停止層ι〇6、2〇8、3〇6/3〇8等有一樣的厚度跟材料。 在此貫施例中，工作件4〇2具有兩個區域：第一區43〇跟第二區犯卜 雖然說，圖上僅僅顯示-個第一區棚跟一個第二區432，但是在半導體麥 置400上，可能有數個第-區43〇跟數個第二區犯2。第一區中的特徵 彼此靠的比較近，所以之後將稱為較窄距離區；第二區432 靠的比較遠，所狀後將稱输寬距·。 b 0503-A31574TWF/Edward Yeh 10 1302019 ’ 較窄距離區430中可以具有特徵404，其操作速度是第一速農；較寬距 ‘ 離區432中可以具有特徵4〇4 ,其操作速度是第二速度；而於一實施例中， 第一速度高於寧二速度。在另一個實施例中^較窄距離區430中的特徵404 可以是數個記憶體元件，而較寬距離區432中的特徵404可以是數個邏輯 兀件。在另一個實施例中，較寬距離區432中可以有支援用的電路，來存 取放在較窄距離區430中記憶體元獨。較窄距離區430中記憶體元件可以 疋靜悲P通機存取記憶體(sMic random access memory，運凰)元件或是動 心Ik械存取δ己憶體(dynamic random access memory，f)RAM)元件，排列成 具有行與列的一個陣列。當然，較窄距離區430中記憶體元件也可能有其 •他種記憶體元件。 在較寬距離區432中的特徵404彼此之間的距離，最好比起在較窄距 離區430巾的特徵404彼此之間的距離，來的遠。譬如說，較寬距離區432 中的特徵404彼此之間的距離，是在較窄距離區43〇中的特徵彼此之 間的距離，的2到5倍，或是更多。而較窄距離區43〇中的特徵可以 具有半導體裝置400巾的-個最小特徵尺寸(mini_心）。 侧停止層428在第_區頓較窄距_)中具有—厚度&，在第一區 距離區）中具有一厚度de，而最好厚度ώ大於厚度&。厚度&跟厚 度d5的值y以大約跟第2圖中，相對應的厚度山跟厚度也的健近。 料在層428中的厚度&與de，可以先沉積一層薄薄祕刻停止材 == 成。詳細的細節將於第5圖至第1峨說。另-種 止層428中的厚度士與士的形成方法，θ生、 止材料在所有的特徵伽上，然後先沉積一層厚厚的侧停 内的钱刻停止触，A曼再局^去除於弟一區430或是第二區432 抑:= '將於第11圖至第14圖解說。 明芩恥弟5圖至第10圖，顯 程流程中不同階段時的剖面圖。這樣^^：!^ ’在依據本發明之製 ㈣衣域程可以達到如同第4圖中， 0503-A31574TWF/Edward Yeh 11 1302019 ’具有兩種厚度的蝕刻停止層428。 似的抑名春松的，跟弟5圖到第10圖中之標號類 的μ在先_圖示付出·，所以不懈述。譬如說，第 10圖中的钱刻停止材料声一 β 2〇8 , m/WR 9 550可以像先前圖中的侧停止層 2〇8、306/308、以及等有一樣的厚度跟材料。 第-=5例中’形絲刻停止層54G舆55G的方法中，首先是先在 =1區532中的工作件上形成-第-材細。，然後在第二 第一材料声5 夕且上弟一材科層550。在一貫施例中， 罢在望™于 是1〇到6〇而°特別的是’在第一材料層540覆 :上#二 二區532中的工作件5°2之上表面跟特徵504之侧壁 二’如同第5圖所示’將有一保護層542形成在工作件弧的第 第2 同第6圖到第8圖所示。然候，第二材料層550就沉積在 第^保護層542，以及第二區532中的第一材料層540上，如同 作然候’在第—區530中的保護層542跟第二材料層550就被 ；^五。弟1G圖所示。所以，最後在第—議中的侧停止層540的 予又二及在第—區532中的兹刻停止層540/550厚度為士。 Ί?、第6圖’其中的保護層542可以具有複晶碳（瓣細s =)。譬如說，保護層542可以是用CVD沉積的，具有高百分比之碳與 =層物貝。保濩層的厚度可以是大約3〇〇咖或是更薄，在一實施例中， 的I二大勺’丨於80nm到300nm之間。保護層542的材質跟厚度也可能有別 白勺廷擇。 々呆蒦層542主要疋用來防止第二材料層550貼附在第-區530中的特 L 〇4上保羞層542，在第二材料層550形成在第二區532上之後，將會 、而被去除。同時，隨著保護層542被去除，第二材料層也 除去。 其他特料層也可以選絲麵在第—11 53G之巾的第二材料層 5〇 5如°兒’一硬光罩544跟一光阻層546就可以形成在複晶碳的保護層 〇503^A31574TWF/EdwardYeh 12 1302019 • 542上，這將稍後解釋。當複晶碳的保護層542全面性的沉積上去之後，一 硬光罩544接著全面性的沉積在保護層542上，如同第6圖所示。硬光罩 544可以疋氧化層、氮化層、氮氧化梦、或是沉，其厚度可以是约咖 到lOOnm其他可施的材質跟厚度也可能適用。光阻層接著沉積在硬光 罩⑷上j織光阻層546被圖案化(可以透過曝光顯影的步驟），來去除 掉覆風在第一區532中的光阻層546，如同第7圖所示。這樣的光阻層· 就可以手來對底下的硬光罩544以及保護層淡進行圖案化，透過侧製 程，來去除覆蓋在第二區532之中的硬光罩544以及保護層⑽，如同第8 圖所示。接著，光阻層546從工作件5〇2的第一區53〇上移除，然後第二 =料層550航積在第一區53〇巾的硬光罩544上，以及第二區532中的 第一材料層540上，如同第9圖所示。 丄Γ、、、:後第區530巾的第二材料層550、硬光罩544、以及保護層542 就移除，如同第10圖所示。移除的方法（第9圖中的脱符號所示），可以 種灰化(ash)製程献其它抑轉保魏⑷哺晶碳之步驟。譬如 說，灰化複晶碳之移除的方法552可以是氧電漿步驟、用琉酸加雙氧水的 濕兹刻、以及用具有臭氧的去離子水之濕钱刻等。因為移除的方法552拿 走了保護層542的複晶碳，所以黏在第一區53〇中的保護層542上的硬光 鲁罩544跟第二材料層55〇就同時掉落，所以留下第圖中的結構。 請參照第11圖至第14圖，顯示一半導體裝置咖，在依據本發明之製 程流程中不同階段時的剖面圖。這樣的製程流程可以達到如同第:圖中， 具有兩種厚度的侧停止層428。一樣的，跟第u圖到第Μ圖中之標號類 似的標號在先前的圖示中有出現過，所以不再詳述。譬如說，第n圖^第 14圖中的⑽停止層_可以像先前圖中的侧停止層⑽、綱、 306/308、428以及540/550等有一樣的厚度跟材料。 、，，這個實施例中，在特徵604形成於第一區630與第二區6犯上之後， I先疋先在整個工作件上形成—厚厚的侧停止層_，如同第11圖所示。 13 0503-A31574TWF/Edward Yeh B02019 f · ‘接著一保護層642沉積在整個从 咖中的部分(第_。6Q2⑽]_，然候去除在第-區 口）透過移除部份的蝕刻停止層匕 ，著用來把第—區㈣中的_停止層_ 。^之钱刻步 除，如⑽14圖所示。留下_刻停止層⑽在第二區θ :後整個 厚的厚度^，而在第一區_中有一個較薄的厚度也。_有-個較 在此，、補中，一硬光罩6私跟一光阻層帽可以 在工作件上之第一區63〇跟 _ 擇末衣k這種 ^ 644 且，也可以有其他的材質跟厚度。 扯罩544，而 睛參照第12圖，者;^曰山A > 光罩644祕入；)·"夂日曰反的偏隻層642全面性的沉積上去之後，-硬 ϋ 44接^ 的沉細刪⑽上，蝴咖接 更 罩644上。然後光阻層_被圖 者驟積^光 掉覆蓋在第-區咖中的光阻層64β，如同第l2 ^除 就可以拿來對底下的硬光罩祕以及保護層642進行 程，來去除覆蓋在笫一區Rn ㈣丁口木化，透過餘刻製 ^ °° 3〇之中的硬光罩644以及保護層642。接著，弁 曰^!攸工作件602的第二_上移除，如同第13圖所示的。先 660之Γ方662來移除在第一區_中的_亭止層 是氮切，那可㈣It 。M，如_停止層_的材料 以約i分鐘到15八於左太〇4)來減少蝴亭止層_的厚度，時間可 溫度而定。使用^ \ ’視触酸的濃度以及侧停止層660的厚度跟 也可以。第-區3〇、Γ、❿、或是哪’時間為2〇秒到60秒的乾餘刻 其厚度。°°巾的麵停止層_也可以用其他可能的方法來降低 接著，去 ^ 同*第二區632中的複晶碳的保護層642與硬光罩644，如第 說可簡移除方法652或是其它可以去除掉複晶碳的方法。譬如 示法652可以用類似第9圖中拿掉保護層542的移除方法552。因 0503.A31574TWF/EdwardYeh 1302019 * · ，夕除方法652拿走了保護層642的複晶竣，所以黏在第二區632中的保 瓊層642上的硬光罩644就同時掉落，所以留下第14圖中的結構。“ 乂上的_例中知_些特徵是可以混用而實施。譬如說，第$圖 U圖中的侧停止層54G、咖、以及_可以在沉積形成時，階梯覆蓋就 不好’所以造成了上表面比較厚，而侧壁比較薄的情形。此外，蝕刻作 止層540、55G、以及㈣也可以具有高内在應力，如喊前第i圖到第^ 圖所描述的。 第15圖顯不依據本發明的一實施例之剖面圖，其中，卫作件观上， _ ^刻停止層760在區域77〇的部分的上絲，其厚度比較^如同先前的 、也例所述’跟第15圖中之標號類似的標號在先前的圖示中有使用過。备 =想要用-道光罩來在第—區跟第二區观中形成接觸或是孔穴7二 % ’而且/或不希望把工作件7〇2放在用來在絕緣物712中兹刻出孔洞的飯 刻製程太久時，特別有好處。 才Λ制在Ϊ 5圖到第Μ圖，以及第U圖到第Μ圖中所描述的方法也可以用 1造第15圖中的實施例。當光阻層546與咖被圖案化後，第二區观 $區域77G可以經歷跟工作件搬巾的第一區73〇 _樣的製程流程，來在 弟—區732的區域770中形成-個比較薄的姓刻停止層76〇，。第二區观 中的其它部分772就可以照綠處理第工區碰或是啦的製程，來產生 一個較厚的蝕刻停止層760。 本發明的實施例包含有製造如同先前所麵侧停止層⑽、施、 3〇6、_、428、54G/55G、66G/_，、以及糊侧，，這些侧停止層 在工作件上有不同的厚度或/且有一高内在應力。本發明的實施例也包含用 以上方法所製作的料體裝置⑽' 2〇〇、_、侧、5〇〇、刪、以及漏。 本發明的實施例另包含有具有—層或是多層的侧停止層。嬖如說， 每一個先前所述的則停止層⑽、施、獅、細、概、㈣/55〇、 咖/_’、以及都可能是單一的—層或是具有多層的複合層。 0503-A31574TWF/Edward Yeh 15 1302019 本發明的貫施例之優點，是提供具有否些區比較厚、某些區比較薄、 且/或有強内在應力賴刻停止層雇、咖、删、識、概、5讎〇、 ，、以及 760/760,。半導體裝置 1〇〇、2〇〇、3〇〇、獅·、嶋、 乂及700的良率可月匕可以因為本發明的實施例而增力口。儀亥4停止詹⑽、 208、306、308、428、540/550、_/66〇,、以及勘，，在^些實施 例中，可以提供應力給予底下㈣晶體的通道區。在某些實施例中，如同 第3圖所示，姓刻停止層306、308可以跟側壁子31〇具有相同的材料，以 避免兹刻穿透的問題。 本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟 習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍内，當可做些許的更動與潤 飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 16 0503-A31574TWF/Edward Yeh 1302019 . 1 •【圖式簡單說明】 =w林義之—較佳實關，其巾，侧停 張應力或是壓應力。 曰]柯貝具有 =圖顯示本發明的另—個實施例的剖賴，其中，蝴停止層 侧謂，徵綱的上表面222a，比起在特峨的 f 3圖為第1W或第2圖完成接觸形成後的剖面圖。 第4圖顯示本發明的另一個實施例，其中，侧停止層概在 距離區432中的厚度，大於在-較窄距離區430中的厚度。 見 第5圖至第10圖顯示一半導體裝置5〇〇，在依據本發明之製程流 不同階段時的剖面圖。 第11圖至第14圖顯示另一半導體裝置600，在依據本發明之製程流程 中不同階段時的剖面圖。 第15圖顯示依據本發明的一實施例之剖面圖，其中，蝕刻停止層7肋 在區域770的部分的上表面，其厚度比較薄。 【主要元件符號說明】 半導體裝置 100、200、300、400、500、600 ; 工作件(workpiece)102、202、402、502、602、702 ; 特徵 104、204、304、404蝕刻停止層 1〇6、208、306/308、428、 540/550 、 660 、 760 ; 侧壁220 ; 上表面222a、222b; 通道區305 ; 主動區307; 侧壁子310 ; 絕緣物312、712 ; 接觸（contact)314 ; 較窄距離區 430、530、630、730 ; 較寬距離區 432、532、632、732 ; 0503-A31574TWF/Edward Yeh 17 1302019 第一材料層540 ; 硬光罩544 ' 644 ; 第二材料層550 ; 蝕刻方法662 ; 其它部分772 ; 保護層542、642 ; 光阻層546、646 ; 移除的方法552 ; 區域770 ; 孔穴776。

0503-A31574TWF/Edward Yeh

Claims (1)

1302019 修正日期：96.11.22 第94144434號中請專利範圍修正本 十、申請專利範圍： L 一半導體裝置，包含有： 以及 一工作件(workpiece)，具有一第一區以及—第二區 停止層(etehstoplayer) ’設於紅作件上，其中該侧停止層在 =-區具有—第—厚度，在該第二區具有—第二 少大於該第一厚度； 其中，該第-區包含有-較窄特徵距離區，該第二區包含有一較 破距離區。 2.如申請專利細第i項所述之半導體裝置，其中，雜寬距離 的特徵之間的距離，係驗較窄距離區中的特徵之_距離之2到5倍。 3·如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置，其中，該較窄距離區中 具有元件操作於-第-速度，該較寬距離區中具有元件操作於—第二速 度’且該第一速度大於該第二速度。 4·如申請專利範圍第！項所述之半導體裝置，其中，該較窄距離區中 具有複數之記憶體元件，該較寬距離區中具有邏輯以及/或週邊電路。 “ 乂如申請專利範圍第4項所述之半導體裝置，其中，該等記憶體元件 係為靜恶k機存取§己憶體(伽价random access memory，SRAM)元件戍是動 態心機存取記憶體(dynamic random access memory，DRAM)元件。 6·如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置，其中，該第一厚度與該 第一尽度其中之一小於或是等於100奈米(nanometer)。 7·如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置，其中，該第二厚度比該 第一厚度多約200奈米。 8·如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置，其中，該第一厚度係約 該第二厚度的70%。 9·如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置，其中，該蝕刻停止層具 有等於或是大於0.8GPa的一張應力(tensile stress)，或是等於或是小於 °5〇3-A31574TWF2/Edward 19 1302019 第94144434號申請專利範圍修正本 修正日期：96.11.22 l.〇GPa 的-壓應力(compressive stress) 〇 :如巾請專利細第丨項所述之半導體裝置，其中，該侧停止層包 “以、，錢的材料、麵、Sic、或是摻雜有碳的㈣氧化物。 1於圍第10項·之半導魏置’另包含有—絕緣物質 Γ=.該接觸提供該特徵之一上表面或是該工作件之-部分區域 的一上表面的電性接觸。 12.如申請專利範圍第η項所述之半導體裝置，其中，該工作件的上 有Γ第—部分以及—第二部份，其中，該第二區包含有該工作件的 之韻一部份，該第-區包含有該工作件的上表面之該第二部份。 13•如申請專利範圍第12項所述之半導體裳置，其中，該接觸提供該 =矣缸作件之該第—部分職上絲、或是紅作件之該第二部 該上表面的電性接觸。 、如申請專利範圍第i項所述之半導體裝置，其中，該工作件上包含 有複數特徵，而該等特徵之間距(pitch)係小於或等於300奈米。 S 15. 如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置，其中，該工作件上包含 有一特徵，該特徵包含有多晶矽或是金屬。 匕3 16. 如申請專利範圍第！項所述之半導體裝置，其中，該 有一層或是多層材料層。 層〃 17· —半導體裝置，包含有： 一工作件(workpiece);以及 一蝕刻停止層(etch stop layer)，設於該工作件上，其中該蝕刻停止層具 有等於或是大於〇.8GPa的一張應力(tensile stress)，或是等於或是】曰二 1 .OGPa 的一壓應力(c〇mpressive stress)。 如申請專利範圍第π項所述之半導體裝置，其中， 邊工作件 (w〇rkplece)具有一第一區以及一第二區；該蝕刻停止層在該第一區具有一第 20 〇503-A31574TWF2/Edward 1302019 第94丨44434號申請專利範圍修正本 一序☆如冷咕 修正日期：96.11.22 予又’在〜第二區具有一第二厚度’且該 I9·如申請專利範圍第μ項所述之半導1大於料尽度。 有-側壁，該第二區包含有一上表面。丰導體裝置，其中，該第一區包含 有-圍第18項所述之半導體裂置，其中，該第-區包含 有車乂乍距離£，遠第二區包含有一較寬距離區。 22 Γ的材料、議、Sic、或是摻雜有碳的cvd氧化物。 人22.如申请專利範圍第17項所述之半導體裝置，其中，該工作件上包 極，設於—電晶體的—通道區上，且該侧停止層增加該通道區 、23.如申請專利範圍第22項所述之半導體褒置，其中，該間極包含有 钹數側壁，一侧壁子係設於該閘極之該等侧壁上。 %如申請專利範圍第23項所述之轉魏置，其中，該侧停止層 具有一第一材料，且該側壁子具有該第一材料。 25.如申請專利範圍第μ項所述之半導體裝置，其中，該第一材料具 有一氮化材料。 、 26· —半導體裝置，包含有： 複數a己憶體元件，具有一侧壁以及一上表面；以及 一蝕刻停止層(etch stop layer)，設於該等記憶體元件上，其中該蝕刻停 止層在該侧壁具有一第一厚度，在該上表面具有一第二厚度，且該第一厚 度係約小於等於該第二厚度的7〇%。 27· —半導體裝置，包含有： 一工作件(workpiece)，具有一記憶體元件區以及一週邊電路區，每一區 均具有一上表面，該記憶體元件區具有複數記憶體元件；以及 一蝕刻停止層(etch stop layer)，設於該工作件上，其中該蝕刻停止層在 該記憶體元件區具有一第一厚度，在該週邊電路區具有一第二厚度，且該 21 〇503-A31574TWF2/Edward 1302019 第94丨44434號申請專利範圍修正本 修正日期：96.11.22 第二厚度至少大於該第一厚度。 28·如申請專利範圍第27項所述之半導體裝置，其中，該等記憶體元 件係為靜態隨機存取記憶體(static random access memory，SRAM)元件或是 動態隨機存取記憶體(dynamic random access memory，DRAM)元件。 29·如申請專利範圍第27項所述之半導體裝置，其中，該第一厚度與 ”亥苐一厚度其中之一小於或是等於100奈米(nanometer)。 30·如申請專利範圍第27項所述之半導體裝置，其中，該第二厚度比 該第一厚度多約200奈米。

31·如申請專利範圍第27項所述之半導體裝置，其中，該蝕刻停止層 有專於或疋大於〇.8GPa的一張應力(tensile stress)，或是等於或是小於 l.OGPa 的一壓應力(compressive stress)。 32·如申請專利範圍第27項所述之半導體裝置，其中，該蝕刻停止層 包含有SiN、具有氮的材料、Si〇N、沉、或是摻雜有碳的cvd氧化物。 33· —種形成在不同區域有不同厚度之一蝕刻停止層的方法，包含有· 提供-半導_置，其上具有-第—區以及—第二區； 於該第-區與該第二區上形成一第一材料層； 形成-保護層於該第—區上，但是沒有於該第二區上； 形成-第二材料層於該第―_賴層與該第二區之該第一材料」 上，該第f材料層與該第二區中的該第-材料層相接觸；以及 移除雜朗，並同時去除於該第—區上_第二材料層， 其中，該_停止層包含有該第-以及第二材料層。 《如I專她圍第％項所述之形成在不同區域有不 :止層的方法:其中’該第一以及第二材料層包含有测、具“ 1 SlC、或是摻雜有碳的CVD氧化物。 ’ /、 / …蒦 9 係為複晶 ^amorphous carbon)。 0503-A31574TWF2/Edward 22 1302019 ㈣娜綱她正本 修叫機㈣ 奸^0㈣專利範圍第33項所述之形成在不同區域有不同厚度之一姓 ::料了： ’移除該保護層，並同時去除於該第'區上的該第 一材枓層之步驟，係為一灰化製程。 刻停3止圍第36項所述之形成在不同區域有不同厚度之一餘 二：二=該灰化製程係為氧電漿步驟、用硫酸加雙氧水的 …^丨朗具有聽的去離子水之濕_其中之一。 -種形成在不_域有獨厚度之—侧停 提供-半導體裝置，其上具有一第一區以及一第二區；^有. 區與成該蝴亭止層，該崎止層於該第一 形成保遵層於該第一區與該第二區上之該侧停止層； 去除於該第一區上之該保護層； 以該保護層保護該第二區中的該侧停止層，並部分去除 :::厚:刻層’其中，舰刻停止層於該第二區之厚度大於於該第 移除該保護層。 39·如h專利補第38項所述之形成在不同區域有不同厚产之 其巾，_爾峨含㈣、嫩_侧、 Sic、或疋摻雜有碳的CVD氧化物。 m明專利軌圍第38項所述之形成在不同區域有不同厚度之一韻 / τ θ、法，其中，該保護層係為複晶碳(amorphous carbon)。 列二範圍第39項所述之形成在不同區域有不同厚度之-蚀 此止層的方法’其中，該保護層細—光阻層或是—硬光罩加以圖案化。 0503-A31574TWF2/Edward 23