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1. 发明专利

TWI419208B 半導體裝置的製造方法有权
简体标题：半导体设备的制造方法
公开(公告)号：TWI419208B
公开(公告)日：2013-12-11
申请号：TW099117139
申请日：2010-05-28
申请人：台灣積體電路製造股份有限公司 , TAIWAN SEMICONDUCTOR MANUFACTURING CO., LTD.
发明人：詹博文 , CHAN, BOR WEN , 曹學文 , TSAU, HSUEH WEN , 許光源 , HSU, KUANG YUAN
IPC分类号： H01L21/28 , H01L21/8238
CPC分类号： H01L29/7848 , H01L21/28079 , H01L21/823807 , H01L21/823814 , H01L21/823828 , H01L21/823864 , H01L29/165 , H01L29/495 , H01L29/6653 , H01L29/66545 , H01L29/6659 , H01L29/7834

2. 发明专利

TW200410325A 閘極之製造方法 METHOD FOR MANUFACTURING GATE 失效
简体标题：闸极之制造方法 METHOD FOR MANUFACTURING GATE
公开(公告)号：TW200410325A
公开(公告)日：2004-06-16
申请号：TW091135885
申请日：2002-12-11
申请人：台灣積體電路製造股份有限公司 TAIWAN SEMICONDUCTOR MANUFACTURING CO., LTD.
发明人：詹博文 , 陳方正 , 邱顯光 , 邱遠鴻 , 陶宏遠
IPC分类号： H01L
摘要：本發明揭露一種閘極之製造方法，先依序形成一閘極介電層、一閘極導體層與一犧牲層於一半導體基底上方，然後圖案化犧牲層，再蝕刻犧牲層與閘極導體層，以完全去除犧牲層，並形成一高分子層於犧牲層蝕刻前之側壁處，接著去除未被高分子層覆蓋住之閘極導體層，去除高分子層，最後去除未被閘極導體層覆蓋住之閘極介電層。於蝕刻犧牲層與閘極導體層時，藉由改變氧氣或HeO2流量則可控制高分子層厚度，不同高分子層厚度則可定義出不同閘極線寬。
简体摘要：本发明揭露一种闸极之制造方法，先依序形成一闸极介电层、一闸极导体层与一牺牲层于一半导体基底上方，然后图案化牺牲层，再蚀刻牺牲层与闸极导体层，以完全去除牺牲层，并形成一高分子层于牺牲层蚀刻前之侧壁处，接着去除未被高分子层覆盖住之闸极导体层，去除高分子层，最后去除未被闸极导体层覆盖住之闸极介电层。于蚀刻牺牲层与闸极导体层时，借由改变氧气或HeO2流量则可控制高分子层厚度，不同高分子层厚度则可定义出不同闸极线宽。

3. 发明专利

TW492085B 一種具尖角之浮置閘極的製作方法有权
简体标题：一种具尖角之浮置闸极的制作方法
公开(公告)号：TW492085B
公开(公告)日：2002-06-21
申请号：TW090111076
申请日：2001-05-09
申请人：台灣積體電路製造股份有限公司
发明人：詹博文 , 王祐藝 , 許正源 , 陶宏遠
IPC分类号： H01L
摘要：本發明為在製作浮置閘製程中，利用淺溝渠隔離製程所產生的圓弧角，並在複矽晶層上沈積一視為犧牲層之氧化層，形成間隙壁沈積形狀，而該氧化層薄膜在蝕刻過程中將會保護複矽晶層側壁，並在蝕刻最終獲得較尖銳形狀之浮置閘極尖角結構。
简体摘要：本发明为在制作浮置闸制程中，利用浅沟渠隔离制程所产生的圆弧角，并在复硅晶层上沉积一视为牺牲层之氧化层，形成间隙壁沉积形状，而该氧化层薄膜在蚀刻过程中将会保护复硅晶层侧壁，并在蚀刻最终获得较尖锐形状之浮置闸极尖角结构。

4. 发明专利

TW417165B 降低導線與空隙的關鍵尺寸之製作方法有权
简体标题：降低导线与空隙的关键尺寸之制作方法
公开(公告)号：TW417165B
公开(公告)日：2001-01-01
申请号：TW088110532
申请日：1999-06-23
申请人：台灣積體電路製造股份有限公司
发明人：劉源鴻 , 詹博文
IPC分类号： H01L
CPC分类号： H01L21/32139 , H01L21/76838 , H01L23/53214 , H01L23/53228 , H01L2924/0002 , H01L2924/00
摘要：一種降低導線與空隙的關鍵尺寸之製作方法。此方法包括依序形成導電層與罩幕層於基底上，然後利用第一縮減蝕刻步驟來形成上寬下窄之多個第一開口，這些開口暴露出導電層之表面。接著，形成和罩幕層等高之平坦化犧牲層，以覆蓋暴露出之導電層的表面，然後對暴露出之罩幕層進行第二縮減蝕刻步驟，以形成上寬下窄之多個第二開口。接著去除犧牲層，並對暴露出之導電層進行非等向性去除步驟，形成多個導線，然後去除罩幕層。
简体摘要：一种降低导线与空隙的关键尺寸之制作方法。此方法包括依序形成导电层与罩幕层于基底上，然后利用第一缩减蚀刻步骤来形成上宽下窄之多个第一开口，这些开口暴露出导电层之表面。接着，形成和罩幕层等高之平坦化牺牲层，以覆盖暴露出之导电层的表面，然后对暴露出之罩幕层进行第二缩减蚀刻步骤，以形成上宽下窄之多个第二开口。接着去除牺牲层，并对暴露出之导电层进行非等向性去除步骤，形成多个导线，然后去除罩幕层。

5. 发明专利

TW419818B 動態隨機存取記憶體中電容器的製造方法有权
简体标题：动态随机存取内存中电容器的制造方法
公开(公告)号：TW419818B
公开(公告)日：2001-01-21
申请号：TW088121709
申请日：1999-12-10
申请人：台灣積體電路製造股份有限公司
发明人：詹博文 , 劉源鴻
IPC分类号： H01L
摘要：一種動態隨機存取記憶體中電容器的製造方法，其步驟包括:準備一矽基底，此矽基底之上形成有氧化層，氧化層之上形成有多晶矽層，而多晶矽層之下連有插塞，此插塞貫穿氧化層。接著形成圖案化的光阻層於多晶矽層之上，並使光阻層之側邊部分發生化學反應，以形成蝕刻速率甚低之側壁。然後以乾蝕刻法除去光阻層中未發生化學反應之部分，以及光阻層開口下方的多晶矽層。接下來再以此側壁為罩幕繼續進行此乾蝕刻步驟，以蝕去光阻層下方之多晶矽層的一部分。最後，將此側壁剝除即完成冠狀電容器製程。
简体摘要：一种动态随机存取内存中电容器的制造方法，其步骤包括:准备一硅基底，此硅基底之上形成有氧化层，氧化层之上形成有多晶硅层，而多晶硅层之下连有插塞，此插塞贯穿氧化层。接着形成图案化的光阻层于多晶硅层之上，并使光阻层之侧边部分发生化学反应，以形成蚀刻速率甚低之侧壁。然后以干蚀刻法除去光阻层中未发生化学反应之部分，以及光阻层开口下方的多晶硅层。接下来再以此侧壁为罩幕继续进行此干蚀刻步骤，以蚀去光阻层下方之多晶硅层的一部分。最后，将此侧壁剥除即完成冠状电容器制程。

6. 发明专利

TWI319216B 金屬內連線的製程中移除有機材質之方法 PROCESS FOR REMOVING ORGANIC MATERIALS DURING FORMATION OF A METAL INTERCONNECT 有权
简体标题：金属内连接的制程中移除有机材质之方法 PROCESS FOR REMOVING ORGANIC MATERIALS DURING FORMATION OF A METAL INTERCONNECT
公开(公告)号：TWI319216B
公开(公告)日：2010-01-01
申请号：TW094110338
申请日：2005-03-31
申请人：台灣積體電路製造股份有限公司
发明人：彭寶慶 , 黃益成 , 黃俊龍 , 詹博文 , 徐鵬富 , 石信卿 , 許呈鏘 , 陶宏遠
IPC分类号： H01L
CPC分类号： H01L21/76814 , C11D3/3947 , C11D7/50 , C11D11/0047 , G03F7/423 , H01L21/02063 , H01L21/02101 , H01L21/31133 , H01L21/31144 , H01L21/76808
摘要：本發明提供一種在金屬內連線的製程中移除有機材質的方法，係以含有添加劑之臭氧水溶液對基材進行噴洗或是浸泡製程，其中添加劑例如可為羥基胺或是氨鹽類。接著將螯合劑加入至臭氧水溶液中，以保護基材上的金屬層，以避免該金屬層產生氧化。並且在臭氧水溶液中加入液態或是氣態的雙酮類，以移除處理過程中所產生的金屬氧化物。在一實施例中，使用含有CO2及臭氧之超臨界流體混合物來移除不易去除的有機殘留物。本發明之移除方法使低介電常數介電層之折射率維持固定並且可清除全部的有機殘留物，以提高元件的運作效能。 A method for removing organic material from an opening in a low k dielectric layer and above a metal layer on a substrate is disclosed. An ozone water solution comprised of one or more additives such as hydroxylamine or an ammonium salt is applied as a spray or by immersion. A chelating agent may be added to protect the metal layer from oxidation. A diketone may be added to the ozone water solution or applied in a gas or liquid phase in a subsequent step to remove any metal oxide that forms during the ozone treatment. A supercritical fluid mixture that includes CO2 and ozone can be used to remove organic residues that are not easily stripped by one of the aforementioned liquid solutions. The removal method prevents changes in the dielectric constant and refractive index of the low k dielectric layer and cleanly removes residues which improve device performance. 【創作特點】本發明目的之一在於提供一種移除基材上的有機材質層之方法，以改善電漿或是灰化法之移除步驟。
本發明之另一目的在於提供一種在雙鑲嵌製程中移除光阻或是插塞的方法，而不會破壞鄰接的低介電常數介電層或是底層的銅金屬層。
本發明之再一目的在於提供一種可改善清洗效率的超臨界流體製程，以移除溝渠及/或介層窗內的有機殘留物。
本發明之又一目的在於提供一種具有成本效益的超臨界流體製程，在銅金屬內連線的製程中移除積存在底部有曝露出銅金屬的開口內之有機殘留物。
為了達到上述目的及其他的目的，本發明揭露一種在金屬內連線的製程中移除有機材質的方法，首先提供具有圖案化的銅金屬層之基材。接著在銅金屬層以及鄰近的基材區域上沉積蝕刻終止層，並在蝕刻終止層上形成低介電常數介電層。然後在第一光阻層上使用習知的蝕刻微影步驟形成一開口，且開口穿過蝕刻終止層而曝露出銅金屬層。本發明之主要特點係利用含有臭氧水溶液及化學添加劑之液體溶液來剝除光阻層。在一實施例中，添加劑主要包括氨水、氟化銨以及其他的鹵化銨材質。另一實施例中，添加劑包括硫酸、鹽酸以及氫氟酸。上述之清洗步驟亦可使用螯合劑，例如二醋酸，以進一步提高清潔的效果。接著以去離子水沖洗基材並且進行烘乾。
然後在介層窗形成插塞，主要是在低介電常數介電層塗上有機材質層並且利用含有添加劑的臭氧水清洗溶液，以移除低介電常數介電層上方的有機材質層，並且在介層窗上形成凹型區域。隨後利用烘培或是紫外線曝光之步驟使有機材質層硬化，以形成含有交叉連結的聚合物網絡之插塞。接著形成第二光阻層並且進行圖案化步驟，以於介層窗的上方形成溝渠開口，並且利用電漿蝕刻法將溝渠開口之圖案轉移至低介電常數介電層中。然後如同移除第一光阻層的方式，利用上述之清洗溶液同時移除剩餘的插塞及第二光阻層。當臭氧水溶液與銅金屬層反應形成覆蓋的銅金屬氧化薄膜，本發明亦可對基材繼續進行另一清洗步驟，此步驟包括使用液態或是氣態之六氟戊二酮(Hexafluoroacetylacetone)。在完成基材沖洗及烘乾步驟之後，接著在介層窗及溝渠開口中沉積擴散阻障層，沉積第二銅金屬層，並且對第二銅金屬層進行平坦化步驟，使第二銅金屬層與低介電常數介電層共平面，以完成雙鑲嵌製程。
本發明之第二實施例中，在低介電常數介電層的窗開口中形成插塞，而與第一實施例之差別在於此第二實施例保留插塞與第一銅金屬層之間的蝕刻終止層直至移除插塞之前。接著在第二光阻層上形成溝渠圖案，並且利用蝕刻製程將該溝渠圖案轉移至低介電常數介電層中。進行灰化製程移除插塞、第二光阻層以及介層窗底部之蝕刻終止層之後，在溝渠及介層窗內留下有機殘餘物。然後利用CO2之超臨界流體以及臭氧移除有機殘餘物。本發明亦可使用含有液態或是氣態之六氟戊二酮來進行第二清洗步驟，以移除使用CO2/O3時在第一銅金屬層上所形成的氧化物。最後，沉積擴散阻障層以及第二銅金屬層，並且對第二銅金屬層進行平坦化步驟。
简体摘要：本发明提供一种在金属内连接的制程中移除有机材质的方法，系以含有添加剂之臭氧水溶液对基材进行喷洗或是浸泡制程，其中添加剂例如可为羟基胺或是氨盐类。接着将螯合剂加入至臭氧水溶液中，以保护基材上的金属层，以避免该金属层产生氧化。并且在臭氧水溶液中加入液态或是气态的双酮类，以移除处理过程中所产生的金属氧化物。在一实施例中，使用含有CO2及臭氧之超临界流体混合物来移除不易去除的有机残留物。本发明之移除方法使低介电常数介电层之折射率维持固定并且可清除全部的有机残留物，以提高组件的运作性能。 A method for removing organic material from an opening in a low k dielectric layer and above a metal layer on a substrate is disclosed. An ozone water solution comprised of one or more additives such as hydroxylamine or an ammonium salt is applied as a spray or by immersion. A chelating agent may be added to protect the metal layer from oxidation. A diketone may be added to the ozone water solution or applied in a gas or liquid phase in a subsequent step to remove any metal oxide that forms during the ozone treatment. A supercritical fluid mixture that includes CO2 and ozone can be used to remove organic residues that are not easily stripped by one of the aforementioned liquid solutions. The removal method prevents changes in the dielectric constant and refractive index of the low k dielectric layer and cleanly removes residues which improve device performance. 【创作特点】本发明目的之一在于提供一种移除基材上的有机材质层之方法，以改善等离子或是灰化法之移除步骤。本发明之另一目的在于提供一种在双镶嵌制程中移除光阻或是插塞的方法，而不会破坏邻接的低介电常数介电层或是底层的铜金属层。本发明之再一目的在于提供一种可改善清洗效率的超临界流体制程，以移除沟渠及/或介层窗内的有机残留物。本发明之又一目的在于提供一种具有成本效益的超临界流体制程，在铜金属内连接的制程中移除积存在底部有曝露出铜金属的开口内之有机残留物。为了达到上述目的及其他的目的，本发明揭露一种在金属内连接的制程中移除有机材质的方法，首先提供具有图案化的铜金属层之基材。接着在铜金属层以及邻近的基材区域上沉积蚀刻终止层，并在蚀刻终止层上形成低介电常数介电层。然后在第一光阻层上使用习知的蚀刻微影步骤形成一开口，且开口穿过蚀刻终止层而曝露出铜金属层。本发明之主要特点系利用含有臭氧水溶液及化学添加剂之液体溶液来剥除光阻层。在一实施例中，添加剂主要包括氨水、氟化铵以及其他的卤化铵材质。另一实施例中，添加剂包括硫酸、盐酸以及氢氟酸。上述之清洗步骤亦可使用螯合剂，例如二醋酸，以进一步提高清洁的效果。接着以去离子水冲洗基材并且进行烘干。然后在介层窗形成插塞，主要是在低介电常数介电层涂上有机材质层并且利用含有添加剂的臭氧水清洗溶液，以移除低介电常数介电层上方的有机材质层，并且在介层窗上形成凹型区域。随后利用烘培或是紫外线曝光之步骤使有机材质层硬化，以形成含有交叉链接的聚合物网络之插塞。接着形成第二光阻层并且进行图案化步骤，以于介层窗的上方形成沟渠开口，并且利用等离子蚀刻法将沟渠开口之图案转移至低介电常数介电层中。然后如同移除第一光阻层的方式，利用上述之清洗溶液同时移除剩余的插塞及第二光阻层。当臭氧水溶液与铜金属层反应形成覆盖的铜金属氧化薄膜，本发明亦可对基材继续进行另一清洗步骤，此步骤包括使用液态或是气态之六氟戊二酮(Hexafluoroacetylacetone)。在完成基材冲洗及烘干步骤之后，接着在介层窗及沟渠开口中沉积扩散阻障层，沉积第二铜金属层，并且对第二铜金属层进行平坦化步骤，使第二铜金属层与低介电常数介电层共平面，以完成双镶嵌制程。本发明之第二实施例中，在低介电常数介电层的窗开口中形成插塞，而与第一实施例之差别在于此第二实施例保留插塞与第一铜金属层之间的蚀刻终止层直至移除插塞之前。接着在第二光阻层上形成沟渠图案，并且利用蚀刻制程将该沟渠图案转移至低介电常数介电层中。进行灰化制程移除插塞、第二光阻层以及介层窗底部之蚀刻终止层之后，在沟渠及介层窗内留下有机残余物。然后利用CO2之超临界流体以及臭氧移除有机残余物。本发明亦可使用含有液态或是气态之六氟戊二酮来进行第二清洗步骤，以移除使用CO2/O3时在第一铜金属层上所形成的氧化物。最后，沉积扩散阻障层以及第二铜金属层，并且对第二铜金属层进行平坦化步骤。

7. 发明专利

TWI315893B 窄線寬閘極及導線之製造方法 METHOD OF FABRICATING NARROW GATE ELECTRODE AND CONDUCTIVE WIRE 失效
简体标题：窄线宽闸极及导线之制造方法 METHOD OF FABRICATING NARROW GATE ELECTRODE AND CONDUCTIVE WIRE
公开(公告)号：TWI315893B
公开(公告)日：2009-10-11
申请号：TW092112646
申请日：2003-05-09
申请人：台灣積體電路製造股份有限公司
发明人：詹博文 , 邱遠鴻 , 陶宏遠
IPC分类号： H01L
摘要：本發明為一種窄線寬閘極的製造方法，包括下列步驟：提供一基底，於該基底上依序形成一閘介電層、一閘導電層、一第一罩幕層、一第二罩幕層。定義該第二罩幕層，形成一閘極圖案，續等向性蝕刻該第二罩幕層，縮小該閘極圖案之尺寸，接著以該第二罩幕層為一罩幕，依序蝕刻該第一罩幕層、該閘導電層與該閘介電層，形成一縮小尺寸之閘極。本發明之方法亦適用於製造窄線寬之導線。
简体摘要：本发明为一种窄线宽闸极的制造方法，包括下列步骤：提供一基底，于该基底上依序形成一闸介电层、一闸导电层、一第一罩幕层、一第二罩幕层。定义该第二罩幕层，形成一闸极图案，续等向性蚀刻该第二罩幕层，缩小该闸极图案之尺寸，接着以该第二罩幕层为一罩幕，依序蚀刻该第一罩幕层、该闸导电层与该闸介电层，形成一缩小尺寸之闸极。本发明之方法亦适用于制造窄线宽之导线。

8. 发明专利

TW502374B 半導體電容的製造方法有权
简体标题：半导体电容的制造方法
公开(公告)号：TW502374B
公开(公告)日：2002-09-11
申请号：TW090120821
申请日：2001-08-24
申请人：台灣積體電路製造股份有限公司
发明人：詹博文 , 林煥哲 , 陶宏遠
IPC分类号： H01L
摘要：本發明提供一種半導體電容的製作方法，適用於一種動態隨機存取記憶體(dynamic random access memory, DRAM)裝置。首先，提供一具有插塞之半導體基底，在半導體基底上形成一導電層。接著植入雜質於導電層內，以形成至少一摻雜區帶。然後，定義蝕刻位於接觸窗上之該導電層，使導電層側壁之摻雜區帶凹陷，且使導電層側壁成一非平整狀，最後在導電層上依序形成一薄絕緣層及一導電層，以形成一半導體基底，藉以提高半導體電容下電極之表面積，進而增加其電容值。
简体摘要：本发明提供一种半导体电容的制作方法，适用于一种动态随机存取内存(dynamic random access memory, DRAM)设备。首先，提供一具有插塞之半导体基底，在半导体基底上形成一导电层。接着植入杂质于导电层内，以形成至少一掺杂区带。然后，定义蚀刻位于接触窗上之该导电层，使导电层侧壁之掺杂区带凹陷，且使导电层侧壁成一非平整状，最后在导电层上依序形成一薄绝缘层及一导电层，以形成一半导体基底，借以提高半导体电容下电极之表面积，进而增加其电容值。

9. 发明专利

TW410422B 淺溝渠隔離的後退製程有权
简体标题：浅沟渠隔离的后退制程
公开(公告)号：TW410422B
公开(公告)日：2000-11-01
申请号：TW088111048
申请日：1999-06-30
申请人：台灣積體電路製造股份有限公司
发明人：詹博文 , 張格滎 , 戴昌銘
IPC分类号： H01L
摘要：一種淺溝渠隔離後退製程。包括依序形成墊層與罩幕層於基底上，然後對罩幕層與墊層進行第一蝕刻步驟，此第一蝕刻步驟對罩幕層之側向蝕刻力大於對墊層之側向蝕刻力。對暴露出之墊層與基底進行第二蝕刻步驟，以形成一溝渠於基底中。接著對罩幕層進行等向性之第三蝕刻步驟。
简体摘要：一种浅沟渠隔离后退制程。包括依序形成垫层与罩幕层于基底上，然后对罩幕层与垫层进行第一蚀刻步骤，此第一蚀刻步骤对罩幕层之侧向蚀刻力大于对垫层之侧向蚀刻力。对暴露出之垫层与基底进行第二蚀刻步骤，以形成一沟渠于基底中。接着对罩幕层进行等向性之第三蚀刻步骤。

10. 发明专利

TW201123276A 半導體裝置的製造方法 METHOD OF FABRICATING SEMICONDUCTOR DEVICE 审中-公开
简体标题：半导体设备的制造方法 METHOD OF FABRICATING SEMICONDUCTOR DEVICE
公开(公告)号：TW201123276A
公开(公告)日：2011-07-01
申请号：TW099117139
申请日：2010-05-28
申请人：台灣積體電路製造股份有限公司
发明人：詹博文 , 曹學文 , 許光源
IPC分类号： H01L
CPC分类号： H01L29/7848 , H01L21/28079 , H01L21/823807 , H01L21/823814 , H01L21/823828 , H01L21/823864 , H01L29/165 , H01L29/495 , H01L29/6653 , H01L29/66545 , H01L29/6659 , H01L29/7834
摘要：本發明揭示不同的半導體裝置的製造方法。一種半導體裝置的製造方法包括提供一半導體基底及在其上形成一閘極結構。閘極結構包括一第一間隙壁及與其隔開的一第二間隙壁。閘極結構亦包括位於第一及第二間隙壁之間的一犧牲閘極。此方法亦包括自閘極結構局部去除犧牲閘極，以形成一未完整溝槽。另外，此方法亦包括局部去除鄰接於未完整溝槽的第一及第二間隙壁，以形成未完整溝槽的一擴寬部。再者，此方法亦包括自閘極結構去除犧牲閘極的一剩餘部，以形成一完整溝槽。接著在完整溝槽內形成一高介電常數材料層以及一金屬閘極。
简体摘要：本发明揭示不同的半导体设备的制造方法。一种半导体设备的制造方法包括提供一半导体基底及在其上形成一闸极结构。闸极结构包括一第一间隙壁及与其隔开的一第二间隙壁。闸极结构亦包括位于第一及第二间隙壁之间的一牺牲闸极。此方法亦包括自闸极结构局部去除牺牲闸极，以形成一未完整沟槽。另外，此方法亦包括局部去除邻接于未完整沟槽的第一及第二间隙壁，以形成未完整沟槽的一扩宽部。再者，此方法亦包括自闸极结构去除牺牲闸极的一剩余部，以形成一完整沟槽。接着在完整沟槽内形成一高介电常数材料层以及一金属闸极。

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