半导体元件的形成方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102194698A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102194698A(43)申请公布日2011.09.21(21)申请号201010502142.X(22)申请日2010.09.30(30)优先权数据12/724,1572010.03.15US(71)申请人台湾积体电路制造股份有限公司地址中国台湾新竹市(72)发明人王胜雄杨复凯彭远清洪继正(74)专利代理机构隆天国际知识产权代理有限公司72003代理人姜燕陈晨(51)Int.Cl.H01L21/336(2006.01)H01L21/311(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称半导体元件的形成方法(57)摘要本发明提供在半导体元件的制造过程中移除硬掩模的方法，该方法包括如下步骤：于基底上的结构之上形成保护层，例如为底部抗反射涂层或其他介电层，并沿着结构的侧边形成间隙壁。在一实施例中，这些结构为栅极电极，具有硬掩模形成于其上，以及间隙壁沿着栅极电极的侧边形成。在保护层之上形成光致抗蚀剂层，且光致抗蚀剂层可以被图案化，以移除在部分保护层上的光致抗蚀剂层的一部分，之后进行回蚀工艺，使得邻接间隙壁的保护层残留以保护间隙壁，然后当保护层保护间隙壁时移除硬掩模。本发明有利于形成的元件的操作。CN1029468ACCNN110219469802194706A权利要求书1/1页1.一种半导体元件的形成方法，包括：提供一基底；形成一栅极介电层在该基底上，以及一栅极电极在该栅极介电层之上；形成一掩模层在该栅极电极之上；形成一保护层在该基底与该掩模层之上；形成一光致抗蚀剂层在该保护层之上；移除该光致抗蚀剂层与该保护层的一部分，借此暴露出该掩模层，在该移除步骤之后，该保护层残留在该栅极电极的侧壁上；在移除该光致抗蚀剂层与该保护层的该部分之后，移除该掩模层；以及移除该保护层残留的部分。2.如权利要求1所述的半导体元件的形成方法，其中该保护层为底部抗反射涂层。3.如权利要求1所述的半导体元件的形成方法，其中形成该保护层的步骤至少一部分借由旋转涂布法进行。4.如权利要求1所述的半导体元件的形成方法，其中移除该保护层残留的部分的步骤至少一部分借由干式蚀刻工艺进行。5.如权利要求4所述的半导体元件的形成方法，其中该干式蚀刻工艺为氧气等离子体灰化工艺。6.如权利要求1所述的半导体元件的形成方法，其中移除该光致抗蚀剂层与该保护层的该部分的步骤是借由单一且连续的蚀刻工艺进行。7.如权利要求1所述的半导体元件的形成方法，其中该掩模层包括二氧化硅。8.如权利要求1所述的半导体元件的形成方法，在移除该光致抗蚀剂层的步骤之前，还包括图案化该光致抗蚀剂层，暴露出在该栅极电极之上的该保护层的一部分。9.如权利要求1所述的半导体元件的形成方法，还包括沿着该栅极电极的侧边形成间隙壁，其中移除该光致抗蚀剂层与该保护层的该部分的步骤使得部分的该保护层残留在该间隙壁的侧边上。10.如权利要求9所述的半导体元件的形成方法，其中该间隙壁包括氮化硅。2CCNN110219469802194706A说明书1/4页半导体元件的形成方法技术领域[0001]本发明涉及一种半导体元件，尤其涉及一种在半导体元件的形成期间，硬掩模的移除。背景技术[0002]一些半导体元件，例如晶体管，其包含一层或多层的结构覆盖在介电层上，例如晶体管通常可借由沉积介电层，以及形成一层或多层的栅极层在介电层之上而形成。硬掩模层形成于一层或多层的栅极层上，之后，硬掩模层以及一层或多层的栅极层会被图案化，形成栅极结构。在栅极结构的相反侧注入离子而形成源极/漏极区，为了在源极/漏极区产生各种掺杂轮廓，屡次地使用间隙壁。借由顺应性地沉积介电层，以及各向异性蚀刻工艺的进行，可沿着栅极结构的侧边形成间隙壁，因此，当沿着栅极结构的侧边留下间隙壁时，会从基底的平坦区移除介电层。间隙壁存在于其他物体之间，可保护位于栅极层底下的介电层。[0003]在栅极结构形成之后，硬掩模层通常被移除，为了移除硬掩模层，在栅极结构上形成光致抗蚀剂层，并且当光致抗蚀剂层的残留部分保护间隙壁、隔绝区(例如浅沟槽隔绝区、场氧化区或类似的区)以及源极/漏极区时，进行回蚀工艺以暴露出硬掩模层，一旦硬掩模层暴露出来，就会被蚀刻攻击。[0004]然而，在回蚀工艺期间，沿着栅极结构侧边的光致抗蚀剂材料可能会被凹陷过深，因此当移除硬掩模层时，一部分的介电层可能会被暴露出来并受损，而对于形成的元件的操作造成不利的影响。发明内容[0005]在此所揭示的实施例提供一种移除硬掩模的方法，其通常可以降低、解决或防止上述问题或其他问题的发生，并且通常可达到技术上的优点。[0006]在一实施例中，提供移除掩模层的方法，例如在栅极电极上的掩模。在此实施例中，栅极