專(zhuān)利名稱(chēng)：利用含硅掩模形成溝渠的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成溝渠的方法，特別是涉及一種利用含硅掩模層形成溝渠的方法。
背景技術(shù)：
集成電路由多種裝置構(gòu)成，其中具有溝渠結(jié)構(gòu)的裝置大量的被使用在現(xiàn)今的半導(dǎo)體裝置中。舉例來(lái)說(shuō)，溝渠式隔離結(jié)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)在傳統(tǒng)的半導(dǎo)體電路中，其可以被用來(lái)當(dāng)作裝置間的絶緣，而減少集成電路的總面積。另外，金屬內(nèi)聯(lián)機(jī)包括許多接觸插塞，而接觸插 塞的形成方式也包括在溝渠中填滿金屬或是導(dǎo)電材料。另外，其它有溝渠結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置還包括溝渠式柵極或溝渠式電容。圖I至圖2是目前用來(lái)形成溝渠的傳統(tǒng)方法示意圖。如圖1，首先會(huì)提供一基底10，基底10覆蓋有一氧化墊層12和一圖案化氮化硅掩模14，如圖2，用圖案化氮化硅掩模14當(dāng)作掩模，形成多個(gè)溝渠16。但是，由于氮化硅和氧化硅的蝕刻速率不同，所以在蝕刻出溝渠16同時(shí)，一凹陷18會(huì)形成在氧化墊層12中，使得溝渠16的側(cè)壁變得不平整。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例，一種利用含硅掩模形成溝渠的方法，包括首先，形成一基底，并且一含硅掩模覆蓋在所述基底上，然后注入抗蝕刻摻質(zhì)到含硅掩模，使得含硅掩模變?yōu)橐豢刮g掩模，接著圖案化基底和抗蝕掩模，而形成至少一溝渠，之后再形成一含硅材料層填滿溝渠，最后以抗蝕掩模為掩模，蝕刻部分含硅材料層。為了讓本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文描述優(yōu)選實(shí)施方式，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。但優(yōu)選實(shí)施方式和附圖只供參考與說(shuō)明，并不是用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。


圖I到圖2是目前用來(lái)形成溝渠的傳統(tǒng)方法的示意圖。圖3到圖9是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所繪示的一種利用含硅掩模形成溝渠的方法。其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下10,20 基底12氧化墊層14圖案化氮化硅掩模 16溝渠18凹陷22氧化層24氮化娃層26含娃掩模26’抗蝕掩模28抗蝕刻摻質(zhì)30上蓋層32圖案化光致抗蝕劑34溝渠36含硅材料層
具體實(shí)施例方式雖然本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例敘述例如下，但是并非用來(lái)限定本發(fā)明。任何擅長(zhǎng)此技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明作更動(dòng)和潤(rùn)飾。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍會(huì)以權(quán)利要求的界定范圍當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)。并且為了讓本發(fā)明的精神容易被理解，部分公知結(jié)構(gòu)與工藝步驟的細(xì)節(jié)不會(huì)在此描述。同樣地，附圖是優(yōu)選實(shí)施例的裝置示意圖，但不是用來(lái)限定裝置的尺寸。為了使本發(fā)明可以更清楚地呈現(xiàn)，部分組件的尺寸可能在附圖被放大呈現(xiàn)。再者，在多個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，相同的組件將會(huì)標(biāo)示相同或相似的標(biāo)記，使說(shuō)明更容易并且更清晰。圖3至圖9是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所繪示的一種利用含硅掩模形成溝渠的方法。如圖3，首先提供一基底20，基底20由下到上依序覆蓋一氧化墊層22、一氮化硅層 24和一含硅掩模26。但是根據(jù)不同的產(chǎn)品需求，氧化墊層22和氮化硅層24也可以選擇性地被省略。如圖4，進(jìn)行一摻質(zhì)注入工藝，使得多個(gè)抗蝕刻摻質(zhì)28注入含硅掩模26，所以注入抗蝕刻摻質(zhì)28后的含娃掩模26會(huì)變?yōu)橐豢刮g掩模26’。前述的抗蝕刻摻質(zhì)28包括硼化合物，例如氟化硼(BF2),含硅掩模26包括多晶硅或單晶硅。含硅掩模26比較偏好是利用多晶硅制作而成。因?yàn)榭刮g掩模26’被注入到抗蝕刻摻質(zhì)28，因此相對(duì)于相同的蝕刻劑來(lái)說(shuō)，抗蝕掩模26’比起含硅掩模26具有更高的抗蝕刻性，這是因?yàn)榭刮g刻摻質(zhì)28可以提高抗蝕刻能力。換句話說(shuō)，比起相同的蝕刻劑來(lái)說(shuō)，抗蝕掩模26’的蝕刻速率較含硅掩模26的蝕刻
速率小。如圖5，形成一上蓋層30于抗蝕掩模26’上，然后形成一圖案化光致抗蝕劑32在上蓋層30上，接著如圖6，以圖案化光致抗蝕劑32當(dāng)作掩模，干蝕刻上蓋層30、抗蝕掩模26’、氮化硅層24、氧化墊層22和基底20。在干蝕刻后，移除圖案化光致抗蝕劑32和上蓋層30。如圖7，形成一含硅材料層36，例如一多晶硅層，填入各個(gè)溝渠34并且覆蓋抗蝕掩模26 ’，而且含娃材料層36可以利用一沉積工藝來(lái)形成。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，含娃材料層36和含硅掩模26大體上都是利用相同的材料層形成，例如都是利用多晶硅形成，而抗蝕掩模26’是由含娃掩模26注入摻質(zhì)轉(zhuǎn)變而來(lái),所以抗蝕掩模26’和含娃材料層36的差異處在于抗蝕掩模26’包括抗蝕刻摻質(zhì)28。因此,對(duì)于相同的蝕刻劑來(lái)說(shuō),抗蝕掩模26’的蝕刻速率較含硅材料層36的蝕刻速率小。如圖8，以抗蝕掩模26’當(dāng)作掩模，利用化學(xué)機(jī)械拋光工藝平坦化含硅材料層36，使含硅材料層36在化學(xué)機(jī)械拋光工藝后會(huì)和抗蝕掩模26’切齊。如圖9，在不損害抗蝕掩模26’的情況下，回蝕刻部分的含娃材料層36,如前文的敘述,抗蝕掩模26’和含娃材料層36可能用相同的材料制作，但是蝕刻掩模26’中的抗蝕刻摻質(zhì)28可以使得含硅材料層36與蝕刻掩模26’具有可分辯的蝕刻速率差異，詳細(xì)來(lái)說(shuō)，對(duì)于相同的蝕刻劑來(lái)說(shuō)，抗蝕掩模26’的抗蝕刻性較含硅材料層36來(lái)得高。最后，只有部分位在溝渠34中的含硅材料層36被移除，而蝕刻掩模26’還是保持其完整的情形。此時(shí)，本發(fā)明利用含硅掩模形成溝渠的方法已經(jīng)完成。之后，溝渠34可以再被利用來(lái)形成溝渠式電容、溝渠式柵極、接觸插塞或是其它半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明利用抗蝕刻摻質(zhì)，例如氟化硼來(lái)增加多晶硅掩模層的抗蝕刻性，因此在后續(xù)的工藝中，另一多 晶硅層可以利用含有氟化硼的多晶硅掩模層作為掩模來(lái)進(jìn)行蝕刻，而且在蝕刻后，多晶硅掩模層還是可保持完整性。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用含硅掩模形成溝渠的方法，其特征在于包括 形成一基底，并且一含硅掩模覆蓋在所述的基底上； 注入抗蝕刻摻質(zhì)到所述含硅掩模，使得所述含硅掩模變成一抗蝕掩模； 圖案化所述基底和所述抗蝕掩模，而形成至少一溝渠； 形成一含硅材料層填滿所述的溝渠；及 用所述抗蝕掩模當(dāng)作掩模，蝕刻部分所述含硅材料層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用含硅掩模形成溝渠的方法，其特征在于所述的含硅掩模包括多晶硅。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用含硅掩模形成溝渠的方法，其特征在于所述的含硅材料層包括多晶娃。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用含硅掩模形成溝渠的方法，其特征在于所述含硅掩模和所述含硅材料層是利用相同材料制作。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用含硅掩模形成溝渠的方法，其特征在于所述抗蝕刻摻質(zhì)包括硼化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用含硅掩模形成溝渠的方法，其特征在于所述抗蝕刻摻質(zhì)包括氟化硼。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用含硅掩模形成溝渠的方法，其特征在于利用一干蝕刻工藝來(lái)圖案化所述基底和所述抗蝕掩模。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用含硅掩模形成溝渠的方法，包括首先，形成一基底，并且一含硅掩模覆蓋在所述基底上，然后注入抗蝕刻摻質(zhì)到含硅掩模，使得含硅掩模變?yōu)橐豢刮g掩模，接著圖案化基底和抗蝕掩模，而形成至少一溝渠，之后再形成一含硅材料層填滿溝渠，最后以抗蝕掩模為掩模，蝕刻部分含硅材料層。
文檔編號(hào)H01L21/308GK102810471SQ201210004040
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月30日
發(fā)明者李秀春, 陳逸男, 劉獻(xiàn)文 申請(qǐng)人:南亞科技股份有限公司