具有气隙的结构的形成方法技术

本发明专利技术公开一种具有气隙的结构的形成方法，包括下列步骤。在基底的图案区中形成多个图案。在基底上形成牺牲层，且牺牲层的上表面低于图案的上表面，而暴露出图案的多个上部。形成覆盖牺牲层及图案的上部的硬掩模层。对硬掩模层进行回蚀刻制作工艺，以暴露出图案区以外的牺牲层，且留在图案区中的硬掩模层封住图案的上部之间的开口。移除牺牲层，而在相邻两个图案之间形成气隙。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体元件的制造方法，且特别是涉及一种。
技术介绍
在半导体元件中，目前发展出一种具有气隙的结构，以防止各组成构件之间的电性干扰。以下，以非挥发性存储器元件为例进行说明。典型的非挥发性存储器元件一般是被设计成具有堆叠栅极(stacked-gate)结构，其中包括以掺杂多晶硅制作的浮置栅极(floating Gate)与控制栅极(control gate)。浮置栅极位于控制栅极和基底之间，且处于浮置状态，而控制栅极则与字符线(word Line)相接。此外，非挥发性存储器元件还包括隧道介电层(tunneling dielectric layer)和栅间介电层(inter-gate dielectric layer)分别位于基底和浮置栅极之间以及浮置栅极和控制栅极之间。在目前提高元件集成度的趋势下，会依据设计规则缩小元件的尺寸。在此情况下，为了防止堆叠栅极结构之间的电容-电阻延迟(resistor-capacitor delay,RC delay)增加以及防止浮置栅极间的耦合干扰升高，进而提高栅极耦合率，会通过在堆叠栅极结构之间形成气隙来解决上述问题。然而，随着元件集成度增加，现有的非挥发存储器制造方法所制造的非挥发性存储器的气隙比较低，因而导致无法有效地降低电容-电阻延迟以及无法有效地解决浮置栅极间的耦合干扰的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，其可有效地提高气隙比。为达上述目的，本专利技术提出一种，包括下列步骤。在基底的图案区中形成多个图案。在基底上形成牺牲层，且牺牲层的上表面低于图案的上表面，而暴露出图案的多个上部。形成覆盖牺牲层及图案的上部的硬掩模层。对硬掩模层进行回蚀刻制作工艺，以暴露出图案区以外的牺牲层，且留在图案区中的硬掩模层封住图案的上部之间的开口。移除牺牲层，而在相邻两个图案之间形成气隙。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的中，图案可为单层图案或多层堆叠图案。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的中，图案的材料包括金属或经掺杂的半导体材料。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的中，牺牲层的形成方法包括下列步骤。在基底上形成覆盖图案的牺牲材料层。移除部分牺牲材料层。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的中，牺牲材料层的材料例如是有机材料、无机材料或其混成材料。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的中，牺牲材料层的形成方法例如是涂布法、化学气相沉积法或物理气相沉积法。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的中，部分牺牲材料层的移除方法例如是回蚀刻法。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的中，牺牲层的上表面与图案的上表面之间的距离例如是图案之间的距离的1/2以上。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的中，硬掩模层的材料例如是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或含碳基介电材料。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的中，硬掩模层的形成方法例如是化学气相沉积法。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的中，硬掩模层例如是共形地形成。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的中，硬掩模层的厚度例如是图案之间的距离的1/2以上。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的中，在对硬掩模层进行回蚀刻制作工艺的步骤中，硬掩模层还包括在图案的外围形成间隙壁。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的中，牺牲层的移除方法例如是湿式移除法或干式移除法。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的中，在形成气隙之后，还包括形成覆盖硬掩模层与图案的介电层。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的中，介电层的材料例如是氧化硅、硼磷硅玻璃或含碳基材料。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的中，介电层的形成方法例如是化学气相沉积法或涂布法。基于上述，在本专利技术所提出的中，由于可通过对硬掩模层进行回蚀刻制作工艺，以暴露出图案区以外的牺牲层，且位于图案区中的硬掩模层封住图案的上部之间的开口，再通过移除牺牲层而形成气隙，因此可使用简易的制作工艺形成具有高气隙比的结构。此外，本专利技术所提出的可通过控制图案的上部之间的开口深度来硬掩模层填入开口的深度，进而控制气隙比。另外，在本专利技术所提出的中，可通过图案区中的硬掩模层支撑图案的形状，而可避免图案发生弯曲(bending)或倒塌(collapse)的情况。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。【附图说明】图1A至图1G为本专利技术的一实施例的具有气隙的结构的制造流程的上视图。图2A至图2G为沿着图1A至图1G中的1_1’剖面线的剖面图。图3A至图3G为沿着图1A至图1G中的11-11’剖面线的剖面图。符号说明100:某底102:图案区104:图案104a:上部106:牺牲材料层108:牺牲层110:开口112:硬掩模层114:气隙116:介电层D1、D2:距离S:间隙壁Tl:厚度【具体实施方式】图1A至图1G为本专利技术的一实施例的具有气隙的结构的制造流程的上视图。图2A至图2G为沿着图1A至图1G中的1-1’剖面线的剖面图。图3A至图3G为沿着图1A至图1G中的11-11’剖面线的剖面图。在此实施例中，具有气隙的结构可为各种用于半导体元件的结构，例如是非挥发性存储器的堆叠结构或是字符线的阵列结构等。首先，请同时参照图1A、图2A及图3A，在基底100的图案区102中形成多个图案104。基底100例如是硅基底。图案104可为单层图案104或多层堆叠图案104，如字符线图案或堆叠栅极图案。图案104的材料包括金属或经掺杂的半导体材料。图案104的形成方法例如是先在基底100上形成图案材料层(未绘示)之后，再对图案材料层进行图案化而形成，但本专利技术的图案104的形成方法并不限于此。接着，请同时参照图1B、图2B及图3B，在基底100上形成覆盖图案104的牺牲材料层106。牺牲材料层106的材料例如是有机材料、无机材料或其混成材料。有机材料例如是光致抗蚀剂材料、或无需显影的光致抗蚀剂材料。无机材料例如是底部抗反射涂层材料(bottom ant1-reflect1n coating, BARC)、含碳材料或非晶碳材料。牺牲材料层106的形成方法例如是涂布法、化学气相沉积法或物理气相沉积法。然后，请同时参照图1C、图2C及图3C，移除部分牺牲材料层106，以在基底100上形成牺牲层108，且牺牲层108的上表面当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有气隙的结构的形成方法，包括：在一基底的一图案区中形成多个图案；在该基底上形成一牺牲层，且该牺牲层的上表面低于该些图案的上表面，而暴露出该些图案的多个上部；形成覆盖该牺牲层及该些图案的该些上部的一硬掩模层；对该硬掩模层进行一回蚀刻制作工艺，以暴露出该图案区以外的该牺牲层，且留在该图案区中的该硬掩模层封住该些图案的该些上部之间的开口；以及移除该牺牲层，而在相邻两个图案之间形成一气隙。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：叶明鑫，戴炘，吴展村，
申请(专利权)人：力晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71