JP2003347428A - Deposited spacer structure and method of forming the same - Google Patents

Deposited spacer structure and method of forming the same

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JP2003347428A
JP2003347428A JP2002150403A JP2002150403A JP2003347428A JP 2003347428 A JP2003347428 A JP 2003347428A JP 2002150403 A JP2002150403 A JP 2002150403A JP 2002150403 A JP2002150403 A JP 2002150403A JP 2003347428 A JP2003347428 A JP 2003347428A
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dielectric
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deposited
silicon nitride
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Chih-Hsien Yang
楊士賢
Yueh-Cheng Chuang
莊岳鎭
Bor-Ru Shue
許伯如
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Winbond Electronics Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spacer structure for a stacked layer composed of an electrically conductive layer and a cap layer formed on a semiconductor substrate, wherein the structure has improved electrical isolation and low coupling capacitance. <P>SOLUTION: A spacer structure is deposited on the sidewall of a stacked layer composed of an electrically conductive layer and a cap layer thereon. A dielectric layer composed of a material having a lower dielectric constant than that of silicon nitride is formed covering the semiconductor substrate. Then, a first silicon nitride layer is formed covering the substrate. The first silicon nitride layer and the dielectric layer are sequentially etched so as to form an inner spacer on the sidewall of the stacked layer. A second silicon nitride layer is formed covering the substrate to form an outer spacer on the sidewall of the inner spacer. By forming a deposited spacer structure in which a low-dielectric-constant material is buried, the coupling capacitance generated therein is greatly reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【本発明の分野】本発明は半導体デバイスおよび方法
に、そしてさらに詳しくは効果的にカップリングキャパ
シタンスを減らすことができる堆積したスペーサー構造
および方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to semiconductor devices and methods, and more particularly to deposited spacer structures and methods that can effectively reduce coupling capacitance.

【0002】[0002]

【本発明の背景】コンピュータおよび電子産業は集積回
路のための増大した全体スピードおよび低い製作コスト
を絶えず要求している。コンピュータに関しては、疑い
もなくDRAMのような集積回路が決定的な役割を果た
す。非常に多数のDRAMメモリセルが通常必要であ
り、そしてそれらはコンピュータのI/Oスピードを決
定する重要ファクターである。そのためコストを低くし
そして高速度性能を達成するようにDRAMのミニアチ
ュア化を追求することはこの産業における主要な目標の
一つである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The computer and electronics industries are constantly demanding increased overall speed and lower fabrication costs for integrated circuits. As for computers, undoubtedly integrated circuits such as DRAMs play a decisive role. A very large number of DRAM memory cells are usually required, and they are important factors in determining the I / O speed of a computer. Therefore, pursuing miniaturization of DRAMs to achieve low cost and high speed performance is one of the major goals in this industry.

【0003】大規模集積および高速度作業を達成するた
めスケーリング則に従ってデバイスのミニチュア化が半
導体デバイスに使用されている。半導体産業はMOSF
ETの性能を改善するため絶えず努力している。サブミ
クロン特長を有するデバイスを創出する能力は、寄生キ
ャパシタンスおよび抵抗を低くすることによって性能に
有意な改善を得ることを許容し、性能利益をもたした。
サブミクロン特長の取得はいくつかの半導体製作分野に
おける進歩を通じて達成された。一例は自己整合MOS
FETデバイスであり、これは一般にゲート電極に隣接
した自己整合ソース/ドレーンコンタクト(SAC)を
持つポリシリコンゲート電極を形成することによって製
作される。これら自己整合MOSFETはそれらの小さ
い寸法、高いパッキング密度、低いパワー消費および低
い製造コストの故に好ましい。
[0003] Device miniaturization is used in semiconductor devices according to scaling laws to achieve large scale integration and high speed operation. Semiconductor industry is MOSF
We are constantly working to improve the performance of ET. The ability to create devices with sub-micron features has allowed significant gains in performance by lowering parasitic capacitance and resistance, with performance benefits.
Acquisition of sub-micron features has been achieved through advances in several semiconductor fabrication areas. One example is self-aligned MOS
An FET device, which is typically fabricated by forming a polysilicon gate electrode with a self-aligned source / drain contact (SAC) adjacent to the gate electrode. These self-aligned MOSFETs are preferred because of their small size, high packing density, low power consumption and low manufacturing costs.

【0004】慣用のMOSFETデバイスは、典型的に
は単結晶半導体基板のデバイス区域の上にポリシリコン
層とそしてゲート酸化物上の酸化ケイ素キャップ層より
なる堆積ゲート電極層をパターン化することによって製
作される。通常酸化ケイ素よりなる絶縁側壁スペーサー
が堆積ゲートの側壁上に次に形成され、そして導電性ゲ
ート電極を隣接するSACプラグから隔離する。
[0004] Conventional MOSFET devices are typically fabricated by patterning a deposited gate electrode layer consisting of a polysilicon layer over a device area of a single crystal semiconductor substrate and a silicon oxide cap layer on the gate oxide. Is done. An insulating sidewall spacer, typically of silicon oxide, is then formed on the sidewalls of the deposition gate and isolates the conductive gate electrode from the adjacent SAC plug.

【0005】不幸にも、より高いデバイス密度を得るた
めかなり薄い酸化物側壁スペーサーが使用されるため、
一つの問題が発生する。基板上に残っている自然の酸化
物を除去するためクリーニングステップが使用され、そ
して薄い酸化物側壁スペーサーも攻撃され、SACプラ
グとゲート電極の間の電気的短絡を発生させる。
Unfortunately, because considerably thinner oxide sidewall spacers are used to obtain higher device densities,
One problem arises. A cleaning step is used to remove any native oxide remaining on the substrate, and the thin oxide sidewall spacers are also attacked, causing an electrical short between the SAC plug and the gate electrode.

【0006】自己整合MOSFETデバイスを改善する
ためのいくつかの方法が提案されている。酸化物側壁ス
ペーサーに代って窒化ケイ素スペーサーが採用される。
窒化物スペーサーはスペーサー消費を最小にするエッチ
ング停止フィルムとなることができるが、窒化物側壁ス
ペーサーの約7の高い誘電率は、特長寸法がサブ半ミク
ロン時代に入る時デバイスの演算スピードを減少させる
重大なカップリングキャパシタンスをもたらす。このた
めこれは集積密度をスケールダウンできる程度を制限す
る。
[0006] Several methods have been proposed for improving self-aligned MOSFET devices. Silicon nitride spacers are employed instead of oxide sidewall spacers.
Although nitride spacers can be an etch stop film that minimizes spacer consumption, the high dielectric constant of about 7 for nitride sidewall spacers reduces the computing speed of devices when feature dimensions enter the sub-half-micron era. This results in significant coupling capacitance. This therefore limits the extent to which the integration density can be scaled down.

【0007】それ故、一層信頼できる自己整合MOSE
FTデバイスまたは電気的相互接続を提供するため、半
導体産業において低いカップリングキャパシタンスと改
善された電気的隔離を有する一層薄いスペーサーに対す
る強い需要がなお存在する。
Therefore, a more reliable self-aligned MOSE
There is still a strong demand for thinner spacers with low coupling capacitance and improved electrical isolation in the semiconductor industry to provide FT devices or electrical interconnects.

【0008】[0008]

【本発明の概要】本発明の一目的は、エッチング操作の
間ゲート側壁スペーサー消費を減らすことによって導電
性ゲートを隣接する導電層から効果的に隔離する堆積ス
ペーサー構造を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a deposited spacer structure that effectively isolates a conductive gate from an adjacent conductive layer by reducing gate sidewall spacer consumption during an etching operation.

【0009】本発明の他の目的は、有効誘電率を減らす
ことによって二つの隣接する導電層間のカップリングキ
ャパシタンスを減らす堆積スペーサー構造を提供するこ
とである。
It is another object of the present invention to provide a deposited spacer structure that reduces the coupling capacitance between two adjacent conductive layers by reducing the effective dielectric constant.

【0010】一面において、本発明は堆積スペーサー構
造を製作する方法を提供する。この方法は以下のステッ
プを含む。少なくとも一つの堆積層を有する半導体基板
が準備される。堆積層は導電層とその上のキャップ層か
らなる。導電層より実質的に高い誘電層が形成される。
次に第1の窒化ケイ素層が基板を覆って形成される。第
1の窒化ケイ素層および誘電層は逐次エッチングされ、
堆積層の側壁上に第1のスペーサーが形成される。基板
を覆って第2の窒化ケイ素層が形成され、次に第1のス
ペーサーの側壁上に第2のスペーサーを形成するように
エッチングされる。
In one aspect, the present invention provides a method of fabricating a deposition spacer structure. The method includes the following steps. A semiconductor substrate having at least one deposition layer is provided. The deposition layer consists of a conductive layer and a cap layer thereon. A dielectric layer is formed that is substantially higher than the conductive layer.
Next, a first silicon nitride layer is formed over the substrate. The first silicon nitride layer and the dielectric layer are sequentially etched;
A first spacer is formed on a sidewall of the deposition layer. A second silicon nitride layer is formed over the substrate and then etched to form a second spacer on the sidewalls of the first spacer.

【0011】他の面において、本発明は堆積スペーサー
構造を製作する方法を提供する。この方法は以下のステ
ップを含む。導電層とその上の第1の誘電層を有する堆
積層が半導体基板上に形成される。導電層より実質的に
高い第2の誘電層が基板の上に形成される。次に第3の
誘電層が基板を覆って形成される。第3および第2の誘
電層は逐次エッチングされ、堆積層の側壁上に第1のス
ペーサーが形成される。第4の誘電層が基板を覆って形
成され、そして第1のスペーサーの側壁上に第2のスペ
ーサーを形成するようにエッチングされる。第2の誘電
層は第1、第3および第4の誘電層より低い誘電率を持
っている。
In another aspect, the present invention provides a method for fabricating a deposition spacer structure. The method includes the following steps. A deposition layer having a conductive layer and a first dielectric layer thereon is formed on a semiconductor substrate. A second dielectric layer substantially higher than the conductive layer is formed over the substrate. Next, a third dielectric layer is formed over the substrate. The third and second dielectric layers are sequentially etched to form first spacers on sidewalls of the deposited layer. A fourth dielectric layer is formed over the substrate and etched to form a second spacer on the sidewalls of the first spacer. The second dielectric layer has a lower dielectric constant than the first, third and fourth dielectric layers.

【0012】さらなる面において、本発明は半導体基板
上に形成された堆積層の側壁上の堆積スペーサー構造を
提供する。堆積層は導電層とその上のキャップ層からな
る。導電層より実質的に高い低誘電底部分が基板上およ
び堆積層の側壁上に形成される。窒化ケイ素頂部分が低
誘電底部分上および堆積層の側壁上に形成される。窒化
ケイ素頂部分および低誘電底部分は内側スペーサーを構
成する。窒化ケイ素外側部分が低誘電底部分と窒化ケイ
素頂部分の側壁上に形成される。
In a further aspect, the present invention provides a deposition spacer structure on a sidewall of a deposition layer formed on a semiconductor substrate. The deposition layer consists of a conductive layer and a cap layer thereon. A low dielectric bottom portion substantially higher than the conductive layer is formed on the substrate and on the sidewalls of the deposited layer. A silicon nitride top portion is formed on the low dielectric bottom portion and on the sidewalls of the deposited layer. The silicon nitride top portion and low dielectric bottom portion constitute the inner spacer. A silicon nitride outer portion is formed on the sidewalls of the low dielectric bottom portion and the silicon nitride top portion.

【0013】なお他の一面において、本発明は半導体基
板に適応した半導体構造を提供する。導電層および第1
の誘電層よりなる少なくとも一つの堆積層が半導体基板
上に形成される。導電層より実質的に高い第2の誘電層
が基板上および堆積層の側壁上に形成される。第3の誘
電層が第2の誘電層上および堆積層の側壁上に形成され
る。第2および第3の誘電層は内側スペーサーを構成す
る。第4の誘電層が第2および第3の誘電層の側壁上に
形成される。第2の誘電層は第1、第3および第4の誘
電層よりも低誘電率を持っている。
In still another aspect, the present invention provides a semiconductor structure adapted to a semiconductor substrate. Conductive layer and first
At least one deposition layer is formed on the semiconductor substrate. A second dielectric layer substantially higher than the conductive layer is formed on the substrate and on the sidewalls of the deposited layer. A third dielectric layer is formed on the second dielectric layer and on sidewalls of the deposited layer. The second and third dielectric layers constitute an inner spacer. A fourth dielectric layer is formed on sidewalls of the second and third dielectric layers. The second dielectric layer has a lower dielectric constant than the first, third, and fourth dielectric layers.

【0014】本発明の堆積スペーサー構造は堆積スペー
サーの幅を縮小し、そして低い誘電率材料をスペーサー
構造の内側に埋め込むことによってカップリングキャパ
シタンを減少させることを可能にする。
The deposition spacer structure of the present invention allows reducing the width of the deposition spacer and reducing the coupling capacitance by embedding a low dielectric constant material inside the spacer structure.

【0015】[0015]

【好ましい具体例の詳細な説明】本発明は、窒化ケイ素
頂部分およびその上を覆う窒化ケイ素外側部分の下に低
誘導底部分が全体として誘導率を減らすように形成され
ている堆積スペーサー構造を提供する。さらに堆積スペ
ーサー構造を精密にコントロールしそして縮小すること
により、デバイス寸法が減少され、それにより集積密度
が改善される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention relates to a deposited spacer structure in which a low-induction bottom portion is formed below a silicon nitride top portion and an overlying silicon nitride outer portion to reduce the overall dielectric constant. provide. Further, by precisely controlling and reducing the deposition spacer structure, device dimensions are reduced, thereby improving integration density.

【0016】図1ないし4は本発明の好ましい一具体例
に従った構造の概略的断面図である。図1を参照する
と、100格子配向を持った半導体基板100が準備さ
れる。堆積ゲート層、例えばワードラインまたはワード
ラインへ接続する枝が、デバイス隔離完成後に基板10
0の活性区域(図示せず)上に形成される。堆積ゲート
層は、それぞれ底からトップへ堆積ゲート誘電層、ゲー
ト導電層およびゲートキャップ層を含む。ゲート誘電層
は、例えば熱酸化によって形成した酸化ケイ素層102
であることができる。ゲート導電層は、例えばポリシリ
コン104とタングステン106の堆積層であることが
できる。ゲートキャップ層は誘電層、例えば窒化ケイ素
層108、オキシ窒化ケイ素層もしくは後で形成される
誘電層に対し高いエッチング選択性を有する他の材料層
であることができ、そして好ましくは窒化ケイ素層10
8である。堆積ゲート層の製作方法は次の例示的ステッ
プであることができる。酸化ケイ素層、ポリシリコン
層、タングステン層および窒化ケイ素層が逐次基板10
0上に形成される。堆積ゲート層の所望パターンを区切
るため慣用のフォトリソグラフィーおよびエッチング技
術が採用される。堆積ゲート層の側壁105を覆うため
約3〜30nmの厚みを有する窒化ケイ素層のような薄
いライナー層110が基板100を覆って任意に形成さ
れる。
FIGS. 1 to 4 are schematic sectional views of a structure according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a semiconductor substrate 100 having a 100 lattice orientation is prepared. A deposited gate layer, e.g., a word line or a branch connecting to the word line, is formed on the substrate
0 active area (not shown). The deposited gate layers include a bottom to top deposited gate dielectric layer, a gate conductive layer, and a gate cap layer, respectively. The gate dielectric layer comprises a silicon oxide layer 102 formed, for example, by thermal oxidation.
Can be. The gate conductive layer can be, for example, a deposited layer of polysilicon 104 and tungsten 106. The gate cap layer can be a dielectric layer, such as a silicon nitride layer 108, a silicon oxynitride layer or other material layer having a high etch selectivity with respect to a subsequently formed dielectric layer, and preferably a silicon nitride layer
8 The method of fabricating the deposited gate layer can be the following exemplary steps. A silicon oxide layer, a polysilicon layer, a tungsten layer and a silicon nitride layer are sequentially formed on the substrate 10.
0. Conventional photolithography and etching techniques are employed to delimit the desired pattern of the deposited gate layer. A thin liner layer 110, such as a silicon nitride layer having a thickness of about 3-30 nm, is optionally formed over the substrate 100 to cover the sidewalls 105 of the deposited gate layer.

【0017】図2を参照すると、ゲート導電層(すなわ
ち図1においてポリシリコン層104とタングステン層
106の堆積)より実質的に高い誘電層112が隣接す
る堆積ゲート層間のアクセス区域において基板100上
に形成される。誘電層112はゲートキャップ層108
より低い誘電率を有する低誘電材料で作られる。もしゲ
ートキャップ層108が窒化ケイ素でできているなら
ば、誘電層112は7より低い誘電率を持つ材料でなけ
ればならない。誘電層112は、例えば約4の誘電率を
持つ酸化ケイ素が、またはスピン−オン−ガラス(SO
G)、スピン−オン−ポリマー(SOP)等のような酸
化ケイ素より低い誘電率を持っている他の材料でつくる
ことができ、そしてその製作方法は限定されない。例え
ば基板100を覆って誘電層を形成し、次に堆積ゲート
層上の誘電層部分を誘電層の必要部分112を残すのに
適切なエッチング率でブランケットエッチングにより除
去する。
Referring to FIG. 2, a dielectric layer 112 substantially higher than the gate conductive layer (ie, the deposition of polysilicon layer 104 and tungsten layer 106 in FIG. 1) is provided on substrate 100 in an access area between adjacent deposited gate layers. It is formed. The dielectric layer 112 is the gate cap layer 108
Made of a low dielectric material having a lower dielectric constant. If the gate cap layer 108 is made of silicon nitride, the dielectric layer 112 must be a material having a dielectric constant lower than 7. The dielectric layer 112 may be, for example, silicon oxide having a dielectric constant of about 4, or spin-on-glass (SO
G), other materials having a lower dielectric constant than silicon oxide, such as spin-on-polymer (SOP), etc., and their fabrication method is not limited. For example, a dielectric layer is formed over substrate 100, and portions of the dielectric layer above the deposited gate layer are then removed by blanket etching at an appropriate etch rate to leave required portions 112 of the dielectric layer.

【0018】他の薄い誘電層114が基板100を覆っ
てそしてそれに整合して形成される。誘電層114の厚
みは薄いゲート側壁スペーサーが得られるように精密に
コントロールすることができる。誘電層114は窒化ケ
イ素、オキシ窒化ケイ素、または完ぺきな厚みコントロ
ールを有しそして後で形成される誘電層に対し高いエッ
チング選択性を有する他の材料からつくられることがで
き、そして窒化ケイ素が好ましい。
Another thin dielectric layer 114 is formed over and aligned with substrate 100. The thickness of the dielectric layer 114 can be precisely controlled to obtain a thin gate sidewall spacer. The dielectric layer 114 can be made of silicon nitride, silicon oxynitride, or other material that has perfect thickness control and has a high etch selectivity to the subsequently formed dielectric layer, and silicon nitride is preferred. .

【0019】図3を参照すると、誘電層114は次に堆
積ゲート層の側壁105上にスペーサー頂部分114a
を形成するようにエッチング除去される。そのためゲー
トキャップ層108および基板100上の誘電層114
は、堆積ゲート層の側壁105上に望む部分を残すよう
に例えば反応性イオンエッチング(RIE)により除去
することができる。下に横たわる誘電層112の露出部
分は、スペーサー頂部分114をその下のスペーサー底
部分112を形成するためのマスクとして使用して後で
エッチングされる。形成されたスペーサー頂部分114
aとスペーサー底部分112とは堆積ゲート層の側壁上
の内側スペーサーを構成する。誘電層112に対して高
い選択性を有する材料がスペーサー頂部分114aのた
めに特に選ばれるので、誘電層112上のエッチングプ
ロセスの間のスペーサー頂部分114の消費はより少な
い。それ故スペーサー頂部分114aへのダメージが減
少する。加えて、もし窒化ケイ素ライナー層110が前
に形成されていれば、誘電層112をエッチングするプ
ロセスは窒化ケイ素ライナー層110上で自動停止され
ることができる。
Referring to FIG. 3, a dielectric layer 114 is then formed on the sidewalls 105 of the deposited gate layer by spacer top portions 114a.
Is etched away to form Therefore, the gate cap layer 108 and the dielectric layer 114 on the substrate 100
Can be removed, for example, by reactive ion etching (RIE) to leave the desired portion on the sidewalls 105 of the deposited gate layer. The exposed portion of the underlying dielectric layer 112 is later etched using the spacer top portion 114 as a mask to form the underlying spacer bottom portion 112. The formed spacer top portion 114
a and the spacer bottom portion 112 constitute an inner spacer on the sidewall of the deposited gate layer. Since a material having a high selectivity for the dielectric layer 112 is specifically selected for the spacer top portion 114a, the consumption of the spacer top portion 114 during the etching process on the dielectric layer 112 is less. Therefore, damage to the spacer top portion 114a is reduced. In addition, if silicon nitride liner layer 110 has been previously formed, the process of etching dielectric layer 112 can be automatically stopped on silicon nitride liner layer 110.

【0020】図4を参照すると、次にスペーサー頂部分
114aとスペーサー底部分112aを含んでいる内側
スペーサーの側壁上に外側スペーサー116が形成され
る。外側スペーサー116は後で形成される誘電層例え
ば酸化ケイ素層に対して高い選択性を層する材料でつく
られる。例えば、外側スペーサー116は窒化ケイ素、
オキシ窒化ケイ素等でつくることができる。外側スペー
サー116を製作する方法は以下の例示的ステップであ
ることができる。内側スペーサーをカバーするため基板
100を覆って窒化ケイ素層が形成され、次に堆積ゲー
ト層および基板100上の窒化ケイ素層の部分をエッチ
ングによって除去し、内側スペーサーの側壁上に必要な
部分を残す。
Referring to FIG. 4, an outer spacer 116 is then formed on the side walls of the inner spacer, including the spacer top portion 114a and the spacer bottom portion 112a. The outer spacer 116 is made of a material that has a high selectivity for a subsequently formed dielectric layer, such as a silicon oxide layer. For example, outer spacer 116 may be silicon nitride,
It can be made of silicon oxynitride or the like. The method of fabricating the outer spacer 116 can be the following exemplary steps. A silicon nitride layer is formed over the substrate 100 to cover the inner spacer, and then the deposited gate layer and portions of the silicon nitride layer on the substrate 100 are etched away, leaving the required portions on the sidewalls of the inner spacer. .

【0021】その後に隣接する堆積ゲート層の間の基板
100にイオン注入のようなプロセスによってソース/
ドレーン区域118が形成される。ソース/ドレーン区
域118上の誘電層は除去される。導線またはコンタク
トプラグのような導電層120がソース/ドレーン区域
118上に形成され、そしてその間の電気的接続を達成
する。
The source / source is then implanted into the substrate 100 between adjacent deposited gate layers by a process such as ion implantation.
A drain area 118 is formed. The dielectric layer over source / drain area 118 is removed. A conductive layer 120, such as a conductor or contact plug, is formed over the source / drain area 118 and achieves an electrical connection therebetween.

【0022】再び図4を参照すると、本発明の好ましい
具体例に従って堆積したスペーサー構造が提供される。
以上に記載した堆積スペーサー構造はゲート誘電層、ゲ
ート導電層およびゲートキャップ層を含み、そしてゲー
トキャップ層が第1の誘導層と呼ばれる堆積ゲート層の
側壁上に形成される。本発明の堆積ゲート構造は、図4
に示すように、第2,第3および第4の誘電層を含む。
第2の誘電層は低誘電底部分であり、すなわち上に記載
したスペーサー底部分112aは基板100上および堆
積したゲートスペーサーの側壁上に形成されている。低
誘電底部分112aはゲート導電層と高さが等しいかま
たはより高く、そして好ましくはゲート導電層より僅か
に高い。第3の誘電層は窒化ケイ素頂部分であり、すな
わち低誘電底部分112上および堆積ゲート層の側壁上
に形成された上に記載したスペーサー底部分114aで
ある。窒化ケイ素頂部分114aおよび低誘電底部分1
12aは内側スペーサーを構成する。第4の誘電層は窒
化ケイ素外側部分、すなわち内側スペーサー全体を覆う
ように窒化ケイ素頂部分と低誘電底部分112aの側壁
上に形成した上に記載した外側スペーサー116であ
る。
Referring again to FIG. 4, there is provided a spacer structure deposited according to a preferred embodiment of the present invention.
The deposited spacer structure described above includes a gate dielectric layer, a gate conductive layer, and a gate cap layer, and the gate cap layer is formed on sidewalls of the deposited gate layer, referred to as a first guiding layer. The deposition gate structure of the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the second and third and fourth dielectric layers are included.
The second dielectric layer is a low dielectric bottom portion, i.e., the spacer bottom portion 112a described above is formed on the substrate 100 and on the sidewalls of the deposited gate spacer. The low dielectric bottom portion 112a is equal to or higher in height than the gate conductive layer, and is preferably slightly higher than the gate conductive layer. The third dielectric layer is the silicon nitride top portion, ie, the spacer bottom portion 114a described above formed on the low dielectric bottom portion 112 and on the sidewalls of the deposited gate layer. Silicon nitride top portion 114a and low dielectric bottom portion 1
12a constitutes an inner spacer. The fourth dielectric layer is the outer spacer 116 described above formed on the silicon nitride outer portion, i.e., the sidewalls of the silicon nitride top portion and the low dielectric bottom portion 112a to cover the entire inner spacer.

【0023】低誘電底部分112aは窒化ケイ素頂部分
114aおよび窒化ケイ素外側部分116よりも低い誘
電率を持っているので、堆積したスペーサー構造の対応
する誘電率は窒化ケイ素だけでつくられたスペーサーよ
りも低い。従って堆積したスペーサー構造の有効スペー
サー厚は窒化ケイ素が同じ厚みで果たす場合よりも大き
くなる。この理由でゲート導電層とコンタクトプラグ1
20の間のゲート側壁スペーサーにおいて発生するカッ
プリングキャパシタンスが大きく減らされる。さらに低
誘電底部分112aへのダメージは低誘電底部分112
a上に形成された窒化ケイ素頂部分114aによって防
止することができる。
Since the low dielectric bottom portion 112a has a lower dielectric constant than the silicon nitride top portion 114a and the silicon nitride outer portion 116, the corresponding dielectric constant of the deposited spacer structure is lower than that of the spacer made of silicon nitride alone. Is also low. Thus, the effective spacer thickness of the deposited spacer structure will be greater than if silicon nitride would play the same thickness. For this reason, the gate conductive layer and the contact plug 1
The coupling capacitance that occurs in the gate sidewall spacer between 20 is greatly reduced. Further, damage to the low dielectric bottom portion 112a
This can be prevented by the silicon nitride top portion 114a formed on a.

【0024】ワードラインのための堆積ゲート層に適用
することに加え、本発明の堆積ゲート構造は隣接するビ
ットライン間のカップリングキャパシタンスを減らすた
めビットラインに適用することができる。図5ないし8
は本発明の他の一具体例に従った概略断面図である。
In addition to being applied to a deposited gate layer for a word line, the deposited gate structure of the present invention can be applied to a bit line to reduce coupling capacitance between adjacent bit lines. Figures 5 to 8
FIG. 3 is a schematic sectional view according to another embodiment of the present invention.

【0025】図5を参照すると、100格子配向を有す
るシリコン基板のような半導体基板200が用意され
る。金属−半導体−酸化物電界効果トランジスタ(MO
SFET)のような半導体デバイスのいくつかが基板2
00上に形成されている。基板200は、ソース/ドレ
ーン区域、導電ランディングパッド、導線もしくは他の
種類の導電区域のような導電区域を含んでいる。酸化ケ
イ素層または低い誘電率を有する他の材料層のような誘
電層210が基板200を覆って形成され、そして導電
区域202をカバーする。
Referring to FIG. 5, a semiconductor substrate 200 such as a silicon substrate having a 100 lattice orientation is prepared. Metal-semiconductor-oxide field effect transistor (MO
Some semiconductor devices (such as SFETs)
00. Substrate 200 includes conductive areas such as source / drain areas, conductive landing pads, wires or other types of conductive areas. A dielectric layer 210, such as a silicon oxide layer or other material layer having a low dielectric constant, is formed over the substrate 200 and covers the conductive area 202.

【0026】導電層およびキャップ層を含んでいるビッ
トラインの堆積層が誘電層210の上に形成される。堆
積層は、例えば導電層212とキャップ層214を逐次
沈着することによって作ることができる。導電層212
はポリシリコン、アルミニウム、タングステン、銅また
はそれらの合金で作ることができる。キャップ層214
は窒化ケイ素、オキシ窒化ケイ素、または後で形成され
る誘電層に対して高いエッチング選択性を有する他の材
料でつくることができ、好ましくは窒化ケイ素でつくら
れる。場合により約3〜30nmの厚みを有する窒化ケ
イ素層のような薄いライナー層216が基板200を覆
ってビットライン堆積層の側壁215をカバーするよう
に形成されることができる。
A deposited layer of bit lines including a conductive layer and a cap layer is formed over the dielectric layer 210. The deposition layer can be made, for example, by sequentially depositing the conductive layer 212 and the cap layer 214. Conductive layer 212
Can be made of polysilicon, aluminum, tungsten, copper or alloys thereof. Cap layer 214
Can be made of silicon nitride, silicon oxynitride, or other materials that have a high etch selectivity to a subsequently formed dielectric layer, and are preferably made of silicon nitride. Optionally, a thin liner layer 216, such as a silicon nitride layer having a thickness of about 3-30 nm, can be formed over the substrate 200 to cover the sidewalls 215 of the bit line deposition layer.

【0027】図6を参照すると、導電層212より実質
的に高い誘電層218が隣接するビットライン堆積層の
間のアクセス中の誘電層210上に形成される。誘電層
218は約4の誘電率を有する酸化ケイ素または酸化ケ
イ素より低い誘電率を有する他の材料、例えばスピン−
オン−ガラス、スピン−オン−ポリマー等のような低い
誘電率を持つ材料でつくられ、そしてその製作方法は限
定されない。誘電層218は以下のステップによってつ
くることができる。基板200を覆って誘電層が形成さ
れ、次に堆積層上の誘電層部分が適度のエッチング率で
ブランケットエッチングすることによって除去され、誘
電層218の必要な部分を残す。
Referring to FIG. 6, a dielectric layer 218 substantially higher than the conductive layer 212 is formed on the dielectric layer 210 during access between adjacent bit line deposition layers. Dielectric layer 218 may be a silicon oxide having a dielectric constant of about 4 or another material having a lower dielectric constant than silicon oxide, such as spin-
It is made of a material having a low dielectric constant, such as on-glass, spin-on-polymer, etc., and its fabrication method is not limited. The dielectric layer 218 can be made by the following steps. A dielectric layer is formed over the substrate 200, and portions of the dielectric layer above the deposited layer are removed by blanket etching at a moderate etch rate, leaving the required portions of the dielectric layer 218.

【0028】基板200の凹凸に沿って他の薄い誘電層
220がその後に基板200覆って形成される。誘電層
220の厚みは薄いゲートスペーサーを得るように精密
にコントロールされる。誘電層220は窒化ケイ素、オ
キシ窒化ケイ素、または完ぺきな厚みコントロールとそ
して後で形成される誘電層に対し高いエッチング選択性
を有する他の材料でつくることができ、そして好ましく
は窒化ケイ素である。もし誘電層220が化学蒸着(C
VD)によって形成した窒化ケイ素層であるならば、誘
電層220は、窒化ケイ素層の厚みコントロールは酸化
ケイ素層よりも良好なため、もっと薄く、そして5〜6
0nmまたはそれ以下であっても良い。
Another thin dielectric layer 220 is then formed over the substrate 200 along the irregularities of the substrate 200. The thickness of the dielectric layer 220 is precisely controlled to obtain a thin gate spacer. The dielectric layer 220 can be made of silicon nitride, silicon oxynitride, or other material that has perfect thickness control and high etch selectivity to the subsequently formed dielectric layer, and is preferably silicon nitride. If the dielectric layer 220 is a chemical vapor deposition (C
VD), the dielectric layer 220 is much thinner, because the thickness control of the silicon nitride layer is better than the silicon oxide layer, and
It may be 0 nm or less.

【0029】図7を参照すると、次に誘電層220がエ
ッチングされ、ビットライン堆積層の側壁215上にス
ペーサー頂部分220aが形成される。キャップ層21
4および誘電層210上の誘電層220の部分は、堆積
層の側壁上に望む部分を残すように反応性イオンエッチ
ング(RIE)のようなプロセスによって除去すること
ができる。下に横たわる誘電層218の露出部分はスペ
ーサー頂部分220aをその下に形成するスペーサー底
部分218aを形成するためのマスクとして使用するこ
とにより後でエッチングされる。形成されたスペーサー
頂部分220aとスペーサー底部分218aは堆積層の
側壁215上の内側スペーサーを構成する。誘電層21
0の露出部分は、導電区域202が露出し、誘電層21
0にコンタクト開口222が形成されるまで連続的にエ
ッチングされる。誘電層218に対し高い選択性を有す
る材料がスペーサー頂部分220aのために意図的に選
択されるので、誘導層218上のエッチングプロセスの
間より少ないスペーサー頂部分220aが消費される。
スペーサー頂部分220aへのダメージも減少する。
Referring to FIG. 7, the dielectric layer 220 is then etched to form spacer top portions 220a on the sidewalls 215 of the bit line deposition layer. Cap layer 21
4 and portions of the dielectric layer 220 over the dielectric layer 210 can be removed by a process such as reactive ion etching (RIE) to leave desired portions on the sidewalls of the deposited layer. The exposed portion of the underlying dielectric layer 218 is later etched by using the spacer top portion 220a as a mask to form the underlying spacer bottom portion 218a. The formed spacer top portion 220a and spacer bottom portion 218a constitute an inner spacer on the sidewall 215 of the deposited layer. Dielectric layer 21
0 exposes the conductive area 202 and removes the dielectric layer 21
0 is continuously etched until a contact opening 222 is formed. Because a material having a high selectivity for the dielectric layer 218 is intentionally selected for the spacer top portion 220a, less spacer top portion 220a is consumed during the etching process on the guide layer 218.
Damage to the spacer top portion 220a is also reduced.

【0030】図8を参照すると、スペーサー頂部分22
0aおよびスペーサー底部分218aを含む内側スペー
サーの側壁上に外側スペーサー224が形成される。外
側スペーサー224は後で形成される誘電層、例えば酸
化ケイ素層に対し高い選択性を有する材料でつくられ
る。例えば、外側スペーサー224は窒化ケイ素、オキ
シ窒化ケイ素等でつくることができる。外側スペーサー
224の製作方法は以下の例示的ステップであることが
できる。内側スペーサーおよびコンタクト開口222の
側壁221および底をカバーするため窒化ケイ素層が基
板200を覆って形成される。キャップ層214および
開口222の底上の窒化ケイ素層部分がエッチングプロ
セスによって除去され、内側スペーサーの側壁および開
口222の側壁をカバーする必要な部分を残す。開口2
22は導電区域202へ電気的に接続するコンタクトプ
ラグ226を形成するように導電材料で充填される。
Referring to FIG. 8, spacer top portion 22
An outer spacer 224 is formed on the sidewalls of the inner spacer, including Oa and the spacer bottom portion 218a. Outer spacer 224 is made of a material that has a high selectivity for a subsequently formed dielectric layer, for example, a silicon oxide layer. For example, the outer spacer 224 can be made of silicon nitride, silicon oxynitride, or the like. The method of fabricating the outer spacer 224 can be the following exemplary steps. A silicon nitride layer is formed over the substrate 200 to cover the sidewalls 221 and the bottom of the inner spacer and contact openings 222. The portion of the silicon nitride layer above the cap layer 214 and the bottom of the opening 222 is removed by an etching process, leaving the necessary portions covering the sidewalls of the inner spacer and the sidewall of the opening 222. Opening 2
22 is filled with a conductive material to form a contact plug 226 that electrically connects to the conductive area 202.

【0031】図8を参照すると、本発明の好ましい具体
例に従った堆積したスペーサー構造が提供される。上に
記載した堆積スペーサー構造は堆積層およびコンタクト
開口222の側壁上に形成される。堆積した層は導電層
212とキャップ層を含み、そのうちキャップ層が第1
の誘電層と呼ばれる。第2の誘電層は、誘電層210上
および堆積層の側壁上に形成された低誘電底部分、すな
わち上に記載したスペーサー部分218aである。低誘
電底部分218aは高さがゲート導電層212と等しい
かまたは高く、好ましくは導電層212より僅かに高
い。第3の誘電層は、低誘電底部分218上および堆積
した層の側壁上に形成された窒化ケイ素頂部分、すなわ
ち上に記載したスペーサー頂部分220aである。窒化
ケイ素頂部分220aと低誘電底部分218aは内側ス
ペーサーを構成する。第4の誘電層は、窒化ケイ素頂部
分220aと低誘電底部分218aの側壁上に形成さ
れ、そして低誘電底部分218へ隣接するコンタクト開
口222の側壁をカバーするように延びている窒化ケイ
素外側部分、すなわち上に記載した外側スペーサー22
4である。
Referring to FIG. 8, there is provided a deposited spacer structure according to a preferred embodiment of the present invention. The deposition spacer structure described above is formed on the sidewalls of the deposition layer and contact openings 222. The deposited layers include a conductive layer 212 and a cap layer, where the cap layer is the first
Called the dielectric layer. The second dielectric layer is a low dielectric bottom portion formed on the dielectric layer 210 and on the sidewalls of the deposited layer, ie, the spacer portion 218a described above. The low dielectric bottom portion 218 a has a height equal to or higher than the gate conductive layer 212, and is preferably slightly higher than the conductive layer 212. The third dielectric layer is the silicon nitride top portion formed on the low dielectric bottom portion 218 and on the sidewalls of the deposited layer, ie, the spacer top portion 220a described above. Silicon nitride top portion 220a and low dielectric bottom portion 218a constitute an inner spacer. A fourth dielectric layer is formed on the sidewalls of the silicon nitride top portion 220a and the low dielectric bottom portion 218a, and extends to cover the sidewall of the contact opening 222 adjacent to the low dielectric bottom portion 218. Part, the outer spacer 22 described above
4.

【0032】低誘電底部分218aは窒化ケイ素頂部分
および窒化ケイ素外側部分224より低い誘電率を持っ
ているので、堆積したスペーサー構造の対応する誘電率
は窒化ケイ素だけでつくったスペーサーよりも低い。従
って堆積したスペーサー構造の有効スペーサー厚は窒化
ケイ素が同じ幅で占めるよりも大きくなる。それ故導電
層212とコンタクトプラグ226の間の側壁スペーサ
ーに発生するカップリングキャパシタンスは大きく減ら
される。さらに、コンタクト開口222の側壁221上
の窒化ケイ素外側スペーサーの延びる部分はコンタクト
開口222の拡大を避けるように酸化物エッチャント侵
食に対して防衛する。
Since the low dielectric bottom portion 218a has a lower dielectric constant than the silicon nitride top and silicon nitride outer portions 224, the corresponding dielectric constant of the deposited spacer structure is lower than a spacer made of silicon nitride alone. Thus, the effective spacer thickness of the deposited spacer structure is greater than silicon nitride occupies in the same width. Therefore, the coupling capacitance generated in the side wall spacer between the conductive layer 212 and the contact plug 226 is greatly reduced. In addition, the extension of the silicon nitride outer spacer on the sidewall 221 of the contact opening 222 protects against oxide etchant erosion so as to prevent the contact opening 222 from expanding.

【0033】上の説明に従って、本発明は堆積したスペ
ーサー構造およびその形成方法を提供する。低誘電材料
は窒化ケイ素のような高いエッチング抵抗スペーサー中
に埋め込まれ、その中でカップリングキャパシタンスを
減らし、そして一層狭いスペーサー構造を形成すること
ができる。さらに、導電層はエッチングプロセスの間ダ
メージなしに堆積したスペーサー構造によって保護され
る。
In accordance with the above description, the present invention provides a deposited spacer structure and a method for forming the same. The low dielectric material can be embedded in a high etch resistance spacer, such as silicon nitride, to reduce coupling capacitance therein and form a narrower spacer structure. Furthermore, the conductive layer is protected by the spacer structure deposited without damage during the etching process.

【0034】当業者には理解されるように、本発明の以
上の好ましい具体例は本発明の限定ではなく本発明の例
示である。特許請求の範囲の精神および範囲内に含まれ
る種々の修飾および類似の構成をカバーすることが意図
され、その範囲はすべてのそのような修飾および類似の
構成が含まれるように最も広い解釈に従うべきである。
As will be appreciated by those skilled in the art, the above preferred embodiments of the present invention are illustrative of the present invention rather than limiting of the present invention. It is intended to cover various modifications and similar arrangements included within the spirit and scope of the claims, the scope of which is to be accorded the broadest interpretation so as to include all such modifications and analogous arrangements. It is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の好ましい一具体例による概略的な断
面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view according to a preferred embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の好ましい一具体例による概略的な断
面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view according to a preferred embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の好ましい一具体例による概略的な断
面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view according to a preferred embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の好ましい一具体例による概略的な断
面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view according to a preferred embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の好ましい他の具体例に従った概略的
な断面図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view according to another preferred embodiment of the present invention;

【図6】 本発明の好ましい他の具体例に従った概略的
な断面図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view according to another preferred embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の好ましい他の具体例に従った概略的
な断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view according to another preferred embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の好ましい他の具体例に従った概略的
な断面図である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view according to another preferred embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,200・・・半導体基板 104,106,212・・・導電層 108,214・・・キャップ層 112a,218a・・・低誘電底部分 114a,220a・・・窒化ケイ素頂部分 116,224・・・外側部分 100, 200 ... semiconductor substrate 104, 106, 212 ... conductive layer 108, 214 ... cap layer 112a, 218a ... low dielectric bottom part 114a, 220a: Silicon nitride top part 116,224 ... outer part

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成14年5月24日(2002.5.2
4)
[Submission Date] May 24, 2002 (2005.2.
4)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の名称[Correction target item name] Name of invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【発明の名称】 堆積したスペーサー構造および方法Title: Deposited spacer structure and method

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/49 Fターム(参考) 4M104 BB01 CC01 CC05 DD02 DD04 DD08 DD16 DD63 EE03 EE05 EE09 EE12 EE14 EE15 EE16 EE17 EE18 FF13 GG09 GG16 HH20 5F033 HH04 HH19 KK01 MM05 NN40 QQ08 QQ09 QQ10 QQ13 QQ31 QQ35 QQ37 RR04 RR06 RR08 RR09 RR25 SS11 TT02 TT04 TT07 TT08 VV16 XX25 5F083 AD00 GA03 JA36 JA37 JA39 KA01 KA05 MA03 MA20 PR06 PR07 PR10 PR23 PR29 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 29/49 F term (Reference) 4M104 BB01 CC01 CC05 DD02 DD04 DD08 DD16 DD63 EE03 EE05 EE09 EE12 EE14 EE15 EE16 EE17 EE18 FF13 GG09 GG16 HH20 5F033 HH04 HH19 KK01 MM05 NN40 QQ08 QQ09 QQ10 QQ13 QQ31 QQ35 QQ37 RR04 RR06 RR08 RR09 RR25 SS11 TT02 TT04 TT07 TT08 VV16 XX25 5F083 AD00 PR03 MA03 PR01 PR03

Claims (45)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】導電層と、該導電層上のキャップ層よりな
る堆積した層を有する半導体板を用意するステップ;前
記半導体板上に前記導電層より実質的に高い誘電層を形
成するステップ;前記半導体基板の上に第1の窒化ケイ
素層を形成するステップ;前記堆積した層の側壁上に第
1のスペーサーを形成するため前記第1の窒化ケイ素層
および前記誘電層を逐次エッチングするステップ;前記
半導体基板の上に第2の窒化ケイ素層を形成するステッ
プ;および前記第1のスペーサーの側壁上に第2のスペ
ーサーを形成するため前記第2の窒化ケイ素層をエッチ
ングするステップ;を含むことを特徴とする堆積したス
ペーサー構造を形成する方法。
Providing a semiconductor plate having a conductive layer and a deposited layer of a cap layer on the conductive layer; forming a dielectric layer on the semiconductor plate that is substantially higher than the conductive layer; Forming a first silicon nitride layer on the semiconductor substrate; sequentially etching the first silicon nitride layer and the dielectric layer to form a first spacer on a sidewall of the deposited layer; Forming a second silicon nitride layer on the semiconductor substrate; and etching the second silicon nitride layer to form a second spacer on sidewalls of the first spacer. A method of forming a deposited spacer structure, comprising:
【請求項2】前記キャップ層は窒化ケイ素層よりなる請
求項1の方法。
2. The method of claim 1, wherein said cap layer comprises a silicon nitride layer.
【請求項3】前記誘電層は窒化ケイ素より低い誘導率を
持っている低誘電材料で形成されている請求項1の方
法。
3. The method of claim 1, wherein said dielectric layer is formed of a low dielectric material having a lower dielectric constant than silicon nitride.
【請求項4】前記誘電層は酸化ケイ素よりなる請求項3
の方法。
4. The method according to claim 3, wherein said dielectric layer comprises silicon oxide.
the method of.
【請求項5】前記誘電層を形成する前に、前記堆積層の
側壁上に薄い窒化ケイ素層を形成することをさらに含ん
でいる請求項1の方法。
5. The method of claim 1, further comprising forming a thin silicon nitride layer on sidewalls of said deposited layer before forming said dielectric layer.
【請求項6】前記堆積層はワードラインよりなる請求項
1の方法。
6. The method of claim 1, wherein said deposited layer comprises a word line.
【請求項7】前記半導体基板と前記導電層の間にゲート
誘電層をさらに含んでいる請求項6の方法。
7. The method of claim 6, further comprising a gate dielectric layer between said semiconductor substrate and said conductive layer.
【請求項8】前記導電層はポリシリコン層およびタング
ステン層を含んでいる請求項6の方法。
8. The method of claim 6, wherein said conductive layer comprises a polysilicon layer and a tungsten layer.
【請求項9】前記堆積層はビットラインよりなる請求項
1の方法。
9. The method of claim 1, wherein said deposited layer comprises a bit line.
【請求項10】前記導電層の材料は、ポリシリコン、タ
ングステン、銅およびそれらの組合せからなる群から選
ばれる請求項9の方法。
10. The method of claim 9, wherein said conductive layer material is selected from the group consisting of polysilicon, tungsten, copper, and combinations thereof.
【請求項11】前記第1のスペーサーを形成した後第1
のスペーサーに隣接するコンタクトホールを形成するこ
とをさらに含む請求項9の方法。
11. After forming the first spacer, a first spacer is formed.
10. The method of claim 9, further comprising forming a contact hole adjacent to said spacer.
【請求項12】前記第2のスペーサーは前記コンタクト
ホールの側壁へ延長される請求項11の方法。
12. The method of claim 11, wherein said second spacer extends to a side wall of said contact hole.
【請求項13】半導体基板上に、導電層とその上の第1
の誘電層よりなる堆積した層を形成するステップ;前記
半導体基板上に、前記導電層より実質的に高い第2の誘
電層を形成するステップ;前記半導体基板の上に第3の
誘電層を形成するステップ;前記堆積層の側壁上に第1
のスペーサー層を形成するため前記第3の誘電層と第2
の誘電層を逐次エッチングするステップ;前記半導体基
板の上に第4の誘電層を形成するステップ;および前記
第1のスペーサーの側壁上に第2のスペーサーを形成す
るため前記第4の誘電層をエッチングするステップ;を
含むことを特徴とする半導体構造の製作方法。
13. A conductive layer on a semiconductor substrate and a first layer on the conductive layer.
Forming a deposited layer comprising a dielectric layer of the following: forming a second dielectric layer substantially above the conductive layer on the semiconductor substrate; forming a third dielectric layer on the semiconductor substrate Performing a first step on a sidewall of the deposition layer
The third dielectric layer and the second dielectric layer to form a second spacer layer.
Forming a fourth dielectric layer on the semiconductor substrate; and forming the fourth dielectric layer on a sidewall of the first spacer to form a second spacer on the sidewall of the first spacer. Etching the semiconductor structure.
【請求項14】前記第1および第3の誘電層は前記第2
の誘電層に対し高いそれぞれのエッチング選択性を持っ
ている請求項13の方法。
14. The device according to claim 14, wherein said first and third dielectric layers are
14. The method of claim 13 having a high respective etch selectivity for said dielectric layer.
【請求項15】前記第1,第3および第4の誘電層の材
料は窒化ケイ素よりなる請求項13の方法。
15. The method of claim 13, wherein said first, third and fourth dielectric layers comprise silicon nitride.
【請求項16】前記第2の誘電層は前記第1,第3およ
び第4の誘電層より低い誘電率を有する請求項13の方
法。
16. The method of claim 13, wherein said second dielectric layer has a lower dielectric constant than said first, third and fourth dielectric layers.
【請求項17】前記第2の誘電層は酸化ケイ素層よりな
る請求項16の方法。
17. The method of claim 16, wherein said second dielectric layer comprises a silicon oxide layer.
【請求項18】前記堆積層を形成した後堆積層の側壁上
に薄いライナー層を形成することをさらに含む請求項1
3の方法。
18. The method of claim 1, further comprising forming a thin liner layer on sidewalls of the deposited layer after forming the deposited layer.
Method 3.
【請求項19】前記ライナー層の材料は窒化ケイ素より
なる請求項18の方法。
19. The method of claim 18, wherein said liner layer material comprises silicon nitride.
【請求項20】前記堆積層はワードラインよりなる請求
項13の方法。
20. The method of claim 13, wherein said deposited layer comprises a word line.
【請求項21】前記半導体基板と前記導電層の間にゲー
ト誘電層をさらに含んでいる請求項20の方法。
21. The method of claim 20, further comprising a gate dielectric layer between said semiconductor substrate and said conductive layer.
【請求項22】前記堆積層はビットラインよりなる請求
項13の方法。
22. The method of claim 13, wherein said deposited layer comprises a bit line.
【請求項23】前記第1のスペーサーを形成した後第1
のスペーサーに隣接してコンタクトホールを形成するこ
とをさらに含む請求項22の方法。
23. After forming the first spacer, a first spacer is formed.
23. The method of claim 22, further comprising forming a contact hole adjacent to said spacer.
【請求項24】前記第2のスペーサーは前記コンタクト
ホールの側壁へ延びている請求項23の方法。
24. The method of claim 23, wherein said second spacer extends to a side wall of said contact hole.
【請求項25】半導体基板上に形成され、導電層とその
上のキャップ層よりなる堆積した層の側壁上に配置され
た堆積したスペーサー構造であって、 前記半導体基板上および前記堆積層の側壁上の前記導電
層より実質的に高い低誘電底部分;前記低誘電底部上の
窒化ケイ素頂部分;前記低誘電底部分および前記窒化ケ
イ素頂部の側壁上の外側部分;を備え、 前記窒化ケイ素頂部分および前記低誘電底部分は内側ス
ペーサーを構成していることを特徴とする前記構造。
25. A deposited spacer structure formed on a semiconductor substrate and disposed on a sidewall of a deposited layer comprising a conductive layer and a cap layer thereon, the spacer structure comprising: a sidewall on the semiconductor substrate and the deposited layer. A low dielectric bottom portion substantially higher than the conductive layer above; a silicon nitride top portion on the low dielectric bottom portion; an outer portion on sidewalls of the low dielectric bottom portion and the silicon nitride top; The structure of claim 1, wherein the bottom portion and the low dielectric bottom portion constitute an inner spacer.
【請求項26】前記低誘電底部分は窒化ケイ素より低い
誘電率を持っている低誘電材料で作られている請求項2
5の構造。
26. The low dielectric bottom portion is made of a low dielectric material having a lower dielectric constant than silicon nitride.
5 structure.
【請求項27】前記低誘電底部分の材料は酸化ケイ素よ
りなる請求項26の構造。
27. The structure of claim 26, wherein said material of said low dielectric bottom portion comprises silicon oxide.
【請求項28】前記低誘電底部分と前記窒化ケイ素頂部
分の内側との間の前記堆積層の側壁上に、薄い窒化ケイ
素ライナー層をさらに備えている請求項27の構造。
28. The structure of claim 27, further comprising a thin silicon nitride liner layer on sidewalls of said deposited layer between said low dielectric bottom portion and inside said silicon nitride top portion.
【請求項29】前記堆積層はワードラインよりなる請求
項25の構造。
29. The structure of claim 25, wherein said deposited layer comprises a word line.
【請求項30】前記半導体基板と前記導電層の間にゲー
ト誘電層をさらに含んでいる請求項29の構造。
30. The structure of claim 29, further comprising a gate dielectric layer between said semiconductor substrate and said conductive layer.
【請求項31】前記堆積層はビットラインよりなる請求
項25の構造。
31. The structure of claim 25, wherein said deposited layer comprises a bit line.
【請求項32】前記半導体基板は前記内側スペーサーに
隣接したコンタクトホールを含んでいる請求項31の構
造。
32. The structure of claim 31, wherein said semiconductor substrate includes a contact hole adjacent said inner spacer.
【請求項33】前記外側部分は前記コンタクトホールの
側壁まで延びている請求項32の構造。
33. The structure of claim 32, wherein said outer portion extends to a side wall of said contact hole.
【請求項34】半導体基板上に形成され、導電層とその
上の第1の誘電層よりなる堆積層;前記半導体基板上お
よび前記堆積層の側壁上の、前記導電層より実質的に高
い第2の誘電層;前記第2の誘電層上および前記堆積層
上の第3の誘電層;前記第2および第3の誘電層の側壁
上の第4の誘電層;を備え、前記第2の誘電層および第
3の誘電層は内側スペーサーを構成していることを特徴
とする半導体基板上に形成された半導体構造。
34. A deposited layer formed on a semiconductor substrate and comprising a conductive layer and a first dielectric layer thereon; a deposited layer substantially above the conductive layer on the semiconductor substrate and on sidewalls of the deposited layer. A second dielectric layer; a third dielectric layer on the second dielectric layer and on the deposited layer; a fourth dielectric layer on sidewalls of the second and third dielectric layers; The semiconductor structure formed on a semiconductor substrate, wherein the dielectric layer and the third dielectric layer constitute an inner spacer.
【請求項35】前記第1および第3の誘電層は前記第2
の誘導層に対し高いそれぞれのエッチング選択性を持っ
ている請求項34の構造。
35. The method according to claim 35, wherein the first and third dielectric layers are the second dielectric layers.
35. The structure of claim 34 having a high respective etch selectivity for said guide layer.
【請求項36】前記第1、第3および第4の誘電層は窒
化ケイ素よりなる請求項34の構造。
36. The structure of claim 34, wherein said first, third and fourth dielectric layers comprise silicon nitride.
【請求項37】前記第2の誘電層は前記第1,第3およ
び第4の誘電層より低い誘電率を持っている請求項34
の構造。
37. The second dielectric layer has a lower dielectric constant than the first, third, and fourth dielectric layers.
Structure.
【請求項38】前記第2の誘電層は酸化ケイ素よりなる
請求項37の構造。
38. The structure of claim 37, wherein said second dielectric layer comprises silicon oxide.
【請求項39】前記堆積層の側壁上に薄いライナー層を
さらに備えている請求項34の構造。
39. The structure of claim 34, further comprising a thin liner layer on sidewalls of said deposition layer.
【請求項40】前記ライナー層の材料は窒化ケイ素より
なる請求項39の構造。
40. The structure of claim 39, wherein the material of said liner layer comprises silicon nitride.
【請求項41】前記堆積層はワードラインよりなる請求
項34の構造。
41. The structure of claim 34, wherein said deposited layer comprises a word line.
【請求項42】前記半導体基板と前記導電層の間にゲー
ト誘電層をさらに含んでいる請求項41の構造。
42. The structure of claim 41, further comprising a gate dielectric layer between said semiconductor substrate and said conductive layer.
【請求項43】前記堆積層はビットラインよりなる請求
項34の構造。
43. The structure of claim 34, wherein said deposited layer comprises a bit line.
【請求項44】前記半導体基体は前記内側スペーサーに
隣接してコンタクトホールをさらに備えている請求項3
3の構造。
44. The semiconductor substrate according to claim 3, further comprising a contact hole adjacent to the inner spacer.
Structure of 3.
【請求項45】前記第4の誘電層はコンタクトホールの
側壁まで延びている請求項44の構造。
45. The structure of claim 44, wherein said fourth dielectric layer extends to a sidewall of the contact hole.
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