半导体元件的制备方法与流程

本申请案主张美国第17/829,518及17/829,699号专利申请案的优先权(即优先权日为“2022年6月1日”)，其内容以全文引用的方式并入本文中。本公开关于一种半导体元件的制备方法。特别是有关于一种具有较少或没有底切蚀刻的半导体元件的制备方法。

背景技术：

1、半导体元件广泛地用于电子产业。半导体元件可具有相对较小的尺寸、多功能特性及/或相对较低的制造成本。半导体元件技术的发展不断进步，新一代半导体元件的设计比上一代变得更小、更复杂。

2、湿蚀刻制程通常用于制造半导体元件。湿刻蚀制程通常采用酸性溶液进行刻蚀，但刻蚀制程的缺点是化学反应不具有方向性，对周围材料造成损伤，制程难以控制，可能形成未期望的底切。随着元件的尺寸变小，在制备方法期间产生的未期望的底切所引起的缺陷的影响可能会变得更加严重，并且可能相对应地影响制造良率。

3、上文的“先前技术”说明仅是提供背景技术，并未承认上文的“先前技术”说明揭示本公开的标的，不构成本公开的先前技术，且上文的“先前技术”的任何说明均不应作为本案的任一部分。

技术实现思路

1、本公开的一实施例提供一种半导体结构的制备方法，包括形成一第一隔离层在一基底上；形成具有一开口的一第二隔离层在该第一隔离层上；形成一导电线结构在该第二隔离层的该开口中，借此形成一接触通孔在该第二隔离层与该导电线结构之间；共形地形成一等离子体氧化物层在该导电线结构、该第二隔离层与该接触通孔上；形成一氮化物罩盖层在该等离子体氧化物层上，该氮化物罩盖层填充该接触通孔；将多个氮离子引入该氮化物罩盖层围绕该导电线结构的一表面中；以及执行一回蚀制程以移除该氮化物罩盖层的一部分，借此形成一重填接触通孔在该第二隔离层与该导电线结构之间。

2、本公开的另一实施例提供一种半导体元件的制备方法，包括形成具有一位元线接触点的一第一隔离层在一基底上；形成具有一位元线开口的一第二隔离层在该第一隔离层上；形成一位元线结构在该位元线开口中，该位元线结构电性连接到该位元线接触点，且一接触通孔围绕该位元线结构而形成并部分暴露该位元线接触点的一表面；共形地形成一氮化物间隙子层在该位元线结构、该第二隔离层以及该接触通孔上；共形地形成一等离子体氧化物层在该氮化物间隙子层上；形成一氮化物罩盖层在该等离子体氧化物层上，该氮化物罩盖层填充该接触通孔；将多个氮离子引入到该氮化物间隙子层围绕该位元线结构的一表面中；以及执行一回蚀制程以移除该氮化物罩盖层的一部分，借此形成一重填接触通孔在该第二隔离层与该位元线结构之间。

3、在一些实施例中，该等氮离子以一均匀集中分布而引入到该氮化物罩盖层的该表面中。

4、在一些实施例中，该等氮离子以一非均匀集中分布而引入到该氮化物罩盖层的该表面中。

5、在一些实施例中，借由一离子植入制程而执行将该等氮离子引入到该氮化物罩盖层的该表面中。

6、在一些实施例中，将该等氮离子引入到该氮化物罩盖层的该表面中的方法包括：形成一图案化遮罩层在该氮化物罩盖层上，该图案化遮罩层具有相对应该接触穿孔的一孔洞；将该等氮离子经由该图案化遮罩层的该孔洞而掺杂进入该氮化物罩盖层的该表面中；以及移除该图案化遮罩层。

7、在一些实施例中，该第一隔离层具有一导电接触点，设置在该第二隔离层中的该开口下方。

8、在一些实施例中，形成具有一开口的该第二隔离层的方法包括：形成一第二隔离层在该第一隔离层上；以及形成一开口在该第二隔离层中以暴露在该第一隔离层中的该导电接触点的一上表面，其中该开口的一宽度大于该导电接触点的该上表面的一宽度。

9、在一些实施例中，该导电接触点的一上表面借由在该第二隔离层中的该开口而完全暴露。

10、在一些实施例中，该导电接触点的一上表面借由在该接触通孔而部分暴露。

11、在一些实施例中，该接触通孔围绕该导电线结构。

12、在一些实施例中，在形成该等离子体氧化物层之前，该制备方法还包括共形地形成一氮化物间隙子层在该导电线结构、该第二隔离层以及该接触通孔上。

13、在一些实施例中，该等离子体氧化物层共形地设置在该氮化物间隙子层上。

14、在一些实施例中，借由使用包括磷酸的一湿蚀刻剂而执行回蚀制程。

15、在一些实施例中，借由使用该等离子体氧化物层当作一蚀刻终止层而执行该回蚀制程。

16、在一些实施例中，该重填接触通孔的一上表面是一平坦表面。

17、在该半导体结构或该半导体元件的制备方法中，执行一氮离子植入制程以在该氮化物罩盖层中产生不同的密度分布，并增加围绕该导电线结构的该氮化物罩盖层的密度。将该等氮离子植入到该氮化物罩盖层的可能发生一底切的一部分中，以便在该回蚀制程之后形成一大致平坦的表面。借由在该回蚀制程之前使用该氮离子植入制程，可避免或减少由未期望的底切引起的缺陷，并且可相对应地提高制造良率。因此，可提高元件效能。

18、上文已相当广泛地概述本公开的技术特征及优点，使下文的本公开详细描述得以获得较佳了解。构成本公开的权利要求标的的其它技术特征及优点将描述于下文。本公开所属技术领域中具有通常知识者应了解，可相当容易地利用下文揭示的概念与特定实施例可作为修改或设计其它结构或制程而实现与本公开相同的目的。本公开所属技术领域中具有通常知识者亦应了解，这类等效建构无法脱离后附的权利要求所界定的本公开的精神和范围。

技术特征：

1.一种半导体结构的制备方法，包括：

2.如权利要求1所述的制备方法，其中所述多个氮离子以一均匀集中分布而引入到该氮化物罩盖层的该表面中。

3.如权利要求1所述的制备方法，其中所述多个氮离子以一非均匀集中分布而引入到该氮化物罩盖层的该表面中。

4.如权利要求1所述的制备方法，其中借由一离子植入制程而执行将所述多个氮离子引入到该氮化物罩盖层的该表面中。

5.如权利要求1所述的制备方法，其中将所述多个氮离子引入到该氮化物罩盖层的该表面中包括：

6.如权利要求1所述的制备方法，其中该第一隔离层具有一导电接触点，设置在该第二隔离层中的该开口下方。

7.如权利要求6所述的制备方法，其中形成具有一开口的该第二隔离层包括：

8.如权利要求6所述的制备方法，其中该导电接触点的一上表面借由在该第二隔离层中的该开口而完全暴露。

9.如权利要求6所述的制备方法，其中该导电接触点的一上表面借由在该接触通孔而部分暴露。

10.如权利要求1所述的制备方法，其中该接触通孔围绕该导电线结构。

11.如权利要求1所述的制备方法，其中在形成该等离子体氧化物层之前，该制备方法还包括共形地形成一氮化物间隙子层在该导电线结构、该第二隔离层以及该接触通孔上。

12.如权利要求11所述的制备方法，其中该等离子体氧化物层共形地设置在该氮化物间隙子层上。

13.如权利要求1所述的制备方法，其中借由使用包括磷酸的一湿蚀刻剂而执行回蚀制程。

14.如权利要求1所述的制备方法，其中借由使用该等离子体氧化物层当作一蚀刻终止层而执行该回蚀制程。

15.如权利要求1所述的制备方法，其中该重填接触通孔的一上表面是一平坦表面。

技术总结
本公开提供一种半导体元件的制备方法。首先，一第一隔离层形成在一基底上，以及具有一开口的一第二隔离层形成在该第一隔离层上。一导电线结构形成在该第二隔离层的该开口中，借此形成一接触通孔在该第二隔离层与该导电线结构之间。一等离子体氧化物层共形地形成在该导电线结构、该第一隔离层以及该接触通孔上。一氮化物罩盖层形成在该等离子体氧化物层上以填充该接触通孔。然后，多个氮离子引入到该氮化物罩盖层围绕该导电线结构的一表面中。执行一回蚀制程以移除该氮化物罩盖层的一部分，借此形成一重填接触通孔在该第一隔离层与该导电线结构之间。

技术研发人员：林立涵,王治权,侯思羽
受保护的技术使用者：南亚科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15