填充间隙的方法与浅沟渠隔离结构的制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200310103442.0

申请日:

2003.11.03

公开号:

CN1614752A

公开日:

2005.05.11

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

H01L21/31; H01L21/768; H01L21/76; H01L21/762

主分类号:

H01L21/31; H01L21/768; H01L21/76; H01L21/762

申请人:

旺宏电子股份有限公司;

发明人:

吕前宏; 苏金达; 陈光钊

地址:

中国台湾

优先权:

专利代理机构:

北京中原华和知识产权代理有限责任公司

代理人:

寿宁;张华辉

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内容摘要

本发明是关于一种填充间隙的方法与浅沟渠隔离结构的制造方法,该填充间隙的方法,是先提供一基底,且该基底上已形成有数个凸部,而且各个凸部之间是具有间隙。接着,在基底上形成第一介电层,以填入这些凸部之间的间隙,并覆盖这些凸部,其中所形成的第一介电层中具有数个缝隙,且这些缝隙的位置是高于凸部的顶部。然后,进行化学机械研磨法,移除部分第一介电层,以使缝隙打开,而形成数个开口。之后,进行非等向性蚀刻制程,以扩大这些开口的宽度。继之,在第一介电层上形成第二介电层,以填满开口。本发明可以避免现有习知方法在凸部间的间隙填入介电材料时,会在介电材料层中产生缝隙的问题。从而更加适于实用,且具有产业上的利用价值。

权利要求书

1、  一种填充间隙的方法,其特征在于其包括以下步骤:
提供一基底,且该基底上已形成有复数个凸部,而且各该些凸部之间具有一间隙;
在该基底上形成一第一介电层,以填入该些凸部之间的该间隙,并覆盖该些凸部,其中所形成的该第一介电层中具有复数个缝隙,且该些缝隙的位置是高于该些凸部的顶部;
进行一化学机械研磨法,移除部分该第一介电层,以使该些缝隙打开,而形成复数个开口;
进行一非等向性蚀刻制程,以扩大该些开口的宽度;以及
在该第一介电层上形成一第二介电层,以填满该些开口。

2、
  根据权利要求1所述的填充间隙的方法,其特征在于其中所述的第一介电层的形成方法包括一高密度电浆化学气相沉积法。

3、
  根据权利要求1所述的填充间隙的方法,其特征在于其中所述的该些凸部包括复数个闸极结构。

4、
  根据权利要求1所述的填充间隙的方法,其特征在于其中所述的该些凸部包括复数个导线结构。

5、
  根据权利要求1所述的填充间隙的方法,其特征在于其中所述的非等向性蚀刻制程包括一湿式蚀刻制程,且该湿式蚀刻制程所使用的蚀刻液包括一氢氟酸溶液。

6、
  根据权利要求1所述的填充间隙的方法,其特征在于其中在提供该基底的步骤之后,与在该基底上形成该第一介电层的步骤之前,更包括在该些凸部与该基底的表面形成一衬层。

7、
  一种浅沟渠隔离结构的制造方法,其特征在于其包括以下步骤:
提供一基底,且该基底已形成有图案化的一垫氧化层与一罩幕层,以及复数个沟渠;
在该罩幕层上形成一第一介电层,以填入该些沟渠中,其中所形成的该第一介电层中具有复数个缝隙,且该些缝隙的顶部是高于该罩幕层的表面;
移除部分该第一介电层,以使该些缝隙打开,而形成复数个开口;
移除该些开口侧壁的该第一介电层,以扩大该些开口的宽度;
在该第一介电层上形成一第二介电层,以填满该些开口;以及
移除该些沟渠以外的该第一介电层与该第二介电层。

8、
  根据权利要求7所述的浅沟渠隔离结构的制造方法,其特征在于其中所述的第一介电层的形成方法包括一高密度电浆化学气相沉积法。

9、
  根据权利要求7所述的浅沟渠隔离结构的制造方法,其特征在于其中所述的移除部分该第一介电层的方法包括一化学机械研磨法。

10、
  根据权利要求7所述的浅沟渠隔离结构的制造方法,其特征在于其中所述的移除该些开口侧壁的该第一介电层的方法包括一非等向性蚀刻制程。

11、
  根据权利要求10所述的浅沟渠隔离结构的制造方法,其特征在于其中所述的非等向性蚀刻制程包括一湿式蚀刻制程,且该湿式蚀刻制程所使用的蚀刻液包括一氢氟酸溶液。

12、
  根据权利要求7所述的浅沟渠隔离结构的制造方法,其特征在于其中在提供该基底的步骤之后,与在该罩幕层上形成该第一介电层的步骤之前,更包括在该些沟渠的表面上形成一衬层。    

13、
  根据权利要求7所述的浅沟渠隔离结构的制造方法,其特征在于其中在移除该些沟渠以外的该第一介电层与该二介电层的步骤之后,更包括移除该罩幕层与该垫氧化层。

14、
  一种填充间隙的方法,其特征在于其包括以下步骤:
提供一基底,且该基底上已形成有至少一第一开口;
在该基底上形成一第一介电层,以填入该第一开口中,并覆盖该基底,该第一介电层中具有至少一缝隙,该缝隙是位于该开口上方且高于该基底的表面;
移除部分该第一介电层,以使该缝隙打开,而形成一第二开口;
移除该第二开口侧壁的该第一介电层,以扩大该第二开口的宽度;以及
在该第一介电层上形成一第二介电层,以填满该第二开口。

15、
  根据权利要求14所述的填充间隙的方法,其特征在于其中所述的第一介电层的形成方法包括一高密度电浆化学气相沉积法。

16、
  根据权利要求14所述的填充间隙的方法,其特征在于其中所述的移除部分该第一介电层的方法包括一化学机械研磨法。

17、
  根据权利要求14所述的填充间隙的方法,其特征在于其中所述的移除该第二开口侧壁的该第一介电层的方法包括一非等向性蚀刻制程。

18、
  根据权利要求17所述的填充间隙的方法,其特征在于其中所述的非等向性蚀刻制程包括一湿式蚀刻制程,且该湿式蚀刻制程所使用的蚀刻液包括一氢氟酸溶液。

19、
  根据权利要求14所述的填充间隙的方法,其特征在于其中所述的第一开口包括复数个凸部之间的间隙,且该些凸部包括复数个导线结构与复数个闸极结构其中之一。

20、
  根据权利要求14所述的填充间隙的方法,其特征在于其中所述的第一开口是为所欲形成的浅沟渠隔离结构的沟渠。

说明书

填充间隙的方法与浅沟渠隔离结构的制造方法
技术领域
本发明涉及一种半导体制程,特别是涉及一种填充间隙的方法与浅沟渠隔离结构的制造方法。
背景技术
在半导体制程中,各个元件的连结主要是靠导线。其中,用来连结导线与集成电路元件及上下两层导线的部分则称为插塞。其中,为了不让导线与半导体元件及上下两层导线直接接触而发生短路(有插塞之处除外),在导线与半导体元件之间及上下两层导线之间必须以介电层(亦即,所谓的内金属介电层(Inter-Metal Dielectrics,IMD))加以隔离。
然而,随着半导体元件集积度的增加,元件的尺寸会愈来愈小,而使得导线间的间隙其高宽比(Aspect Ratio)会变大,如此将导致在间隙填入介电材料变得比较困难。另一方面,当导体与其它导体间的距离变小时,导线本身的阻值以及导线间的寄生电容大小是为影响元件速度的决定性关键之一。因此,为了使尺寸缩小的半导体元件上仍有良好的操作速度,对于导线间的介电材料就有一些要求。介电材料不但要可以完全填入导体的间隙里,且需具有好的平坦性。此外,介电材料还要能够阻挡水分的传递,并且具有低的介电常数,以减少导线间的寄生电容。
一般而言,由于高密度电浆化学气相沉积法(HDPCVD)所沉积的介电层在致密度、阻隔水份与平坦化的特性方面均优于利用其它的化学气相沉积法所沉积的介电层,因此已经被广泛的应用于形成填充间隙的氧化物。不过,近年来由于元件积集度不断提高,因此导线之间的间隙其高宽比愈来愈大。于是,即使是利用高密度电浆化学气相沉积法也不再能将间隙完全填满。亦即在沉积后介电材料层中仍会有缝隙存在,如此可能会影响后续的制程优良率。
除此之外,上述的介电材料无法将间隙填满的问题亦会发生在浅沟渠隔离结构的制程中。当元件积集度愈来愈高时,是表示各个主动区的范围愈来愈小,而位于主动区之间的浅沟渠隔离结构亦会相对地缩小。换言之,沟渠的高宽比会随着元件积集度的提高而愈来愈大,因此在进行浅沟渠隔离结构的制程时,利用高密度电浆化学气相沉积法亦不易将介电材料完全填满沟渠。如此亦可能影响后续制程的优良率。于是,如何将介电材料完整地填满于间隙内(或沟渠中)是亟待解决的问题。
由此可见,上述现有的填充间隙的方法与浅沟渠隔离结构的制造方法仍存在有缺陷,而亟待加以进一步改进。为了解决现有的填充间隙的方法与浅沟渠隔离结构的制造方法的缺陷,相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道,但长久以来一直未见适用的设计被发展完成,此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的填充间隙的方法与浅沟渠隔离结构的制造方法存在的缺陷,本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识,积极加以研究创新,以期创设一种新的填充间隙的方法与浅沟渠隔离结构的制造方法,使其更具有实用性。经过不断的研究、设计,并经反复试作样品及改进后,终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有的填充间隙的方法存在的缺陷,而提供一种新的填充间隙的方法,所要解决的技术问题是使其可以解决现有习知方法利用高密度电浆化学气相沉积法来填充间隙,却无法使得介电材料完全填满间隙的问题,从而更加适于实用,且具有产业上的利用价值。
本发明的另一目的在于,克服现有的浅沟渠隔离结构的制造方法存在的缺陷,提供一种新的浅沟渠隔离结构的制造方法,所要解决的技术问题是使其可以解决现有习知制造方法在进行浅沟渠隔离结构制程时,介电材料无法填满沟渠,而使得介电材料层中存在有缝隙的问题,从而更加适于实用,且具有产业上的利用价值。
本发明地目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种填充间隙的方法,其包括以下步骤:提供一基底,且该基底上已形成有复数个凸部,而且各该些凸部之间具有一间隙;在该基底上形成一第一介电层,以填入该些凸部之间的该间隙,并覆盖该些凸部,其中所形成的该第一介电层中具有复数个缝隙,且该些缝隙的位置是高于该些凸部的顶部;进行一化学机械研磨法,移除部分该第一介电层,以使该些缝隙打开,而形成复数个开口;进行一非等向性蚀刻制程,以扩大该些开口的宽度;以及在该第一介电层上形成一第二介电层,以填满该些开口。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的填充间隙的方法,其中所述的第一介电层的形成方法包括一高密度电浆化学气相沉积法。
前述的填充间隙的方法,其中所述的该些凸部包括复数个闸极结构。
前述的填充间隙的方法,其中所述的该些凸部包括复数个导线结构。
前述的填充间隙的方法,其中所述的非等向性蚀刻制程包括一湿式蚀刻制程,且该湿式蚀刻制程所使用的蚀刻液包括一氢氟酸溶液。
前述的填充间隙的方法,其中在提供该基底的步骤之后,与在该基底上形成该第一介电层的步骤之前,更包括在该些凸部与该基底的表面形成一衬层。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种浅沟渠隔离结构的制造方法,其包括以下步骤:提供一基底,且该基底已形成有图案化的一垫氧化层与一罩幕层,以及复数个沟渠;在该罩幕层上形成一第一介电层,以填入该些沟渠中,其中所形成的该第一介电层中具有复数个缝隙,且该些缝隙的顶部是高于该罩幕层的表面;移除部分该第一介电层,以使该些缝隙打开,而形成复数个开口;移除该些开口侧壁的该第一介电层,以扩大该些开口的宽度;在该第一介电层上形成一第二介电层,以填满该些开口;以及移除该些沟渠以外的该第一介电层与该第二介电层。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的浅沟渠隔离结构的制造方法,其中所述的第一介电层的形成方法包括一高密度电浆化学气相沉积法。
前述的浅沟渠隔离结构的制造方法,其中所述的移除部分该第一介电层的方法包括一化学机械研磨法。
前述的浅沟渠隔离结构的制造方法,其中所述的移除该些开口侧壁的该第一介电层的方法包括一非等向性蚀刻制程。
前述的浅沟渠隔离结构的制造方法,其中所述的非等向性蚀刻制程包括一湿式蚀刻制程,且该湿式蚀刻制程所使用的蚀刻液包括一氢氟酸溶液。
前述的浅沟渠隔离结构的制造方法,其中在提供该基底的步骤之后,与在该罩幕层上形成该第一介电层的步骤之前,更包括在该些沟渠的表面上形成一衬层。
前述的浅沟渠隔离结构的制造方法,其中在移除该些沟渠以外的该第一介电层与该二介电层的步骤之后,更包括移除该罩幕层与该垫氧化层。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种填充间隙的方法,其包括以下步骤:提供一基底,且该基底上已形成有至少一第一开口;在该基底上形成一第一介电层,以填入该第一开口中,并覆盖该基底,该第一介电层中具有至少一缝隙,该缝隙是位于该开口上方且高于该基底的表面;移除部分该第一介电层,以使该缝隙打开,而形成一第二开口;移除该第二开口侧壁的该第一介电层,以扩大该第二开口的宽度;以及在该第一介电层上形成一第二介电层,以填满该第二开口。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的填充间隙的方法,其中所述的第一介电层的形成方法包括一高密度电浆化学气相沉积法。
前述的填充间隙的方法,其中所述的移除部分该第一介电层的方法包括一化学机械研磨法。
前述的填充间隙的方法,其中所述的移除该第二开口侧壁的该第一介电层的方法包括一非等向性蚀刻制程。
前述的填充间隙的方法,其中所述的非等向性蚀刻制程包括一湿式蚀刻制程,且该湿式蚀刻制程所使用的蚀刻液包括一氢氟酸溶液。
前述的填充间隙的方法,其中所述的第一开口包括复数个凸部之间的间隙,且该些凸部包括复数个导线结构与复数个闸极结构其中之一。
前述的填充间隙的方法,其中所述的第一开口是为所欲形成的浅沟渠隔离结构的沟渠。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知,为了达到前述发明目的,本发明的主要技术内容如下:
本发明提出一种填充间隙的方法,该方法是先提供一基底,且该基底上已形成有复数个凸部,而且各个凸部之间是具有间隙。之后,在基底上形成第一介电层,以填入这些凸部之间的间隙,并覆盖这些凸部,其中所形成的第一介电层中具有数个缝隙,且这些缝隙的位置是高于凸部的顶部。接着,进行化学机械研磨法,移除部分第一介电层,以使缝隙打开,而形成数个开口。然后,进行非等向性蚀刻制程,以扩大这些开口的宽度。继之,在第一介电层上形成第二介电层,以填满开口。
本发明提出另一种填充间隙的方法,该方法是先提供一基底,且该基底上已形成有至少一第一开口。之后,在该基底上形成第一介电层,以填入第一开口中,并覆盖基底,该第一介电层中具有至少一缝隙,且该缝隙是位于开口上方且高于基底的表面。接着,移除部分第一介电层,以使该缝隙打开,而形成一第二开口。然后,移除该第二开口侧壁的第一介电层,以扩大第二开口的宽度。继之,在第一介电层上形成第二介电层,以填满第二开口。
由于本发明在形成第一介电层后,先利用化学机械研磨法将存在于第一介电层中的缝隙打开,并且之后还利用非等向性蚀刻扩大开口(或第二开口)的宽度。因此,在后续形成第二介电层时,可以将开口(或第二开口)完全填满,而形成使得各个凸部的间隙(或第一开口)完全填满介电材料。
本发明还提出一种浅沟渠隔离结构的制造方法,该方法是先提供一基底,且该基底已形成有图案化的垫氧化层与罩幕层以及数个沟渠。之后,在罩幕层上形成第一介电层,以填入这些沟渠中。其中,所形成的第一介电层中具有数个缝隙,且这些缝隙的顶部是高于罩幕层的表面。接着,移除部分第一介电层,以使这些缝隙打开,而形成数个开口。然后,移除这些开口侧壁的第一介电层,以扩大开口的宽度。继之,在第一介电层上形成第二介电层,以填满这些开口。之后,移除这些沟渠以外的第一介电层与第二介电层。
由于本发明在形成第一介电层后,先将存在于第一介电层中的缝隙打开而成为开口,之后并将开口的宽度扩大。因此,在后续形成第二介电层时,可以将开口完全填满,而形成无缝隙的浅沟渠隔离结构。
借由上述技术方案,本发明填充间隙的方法,可解决现有习知方法利用高密度电浆化学气相沉积法来填充间隙,却无法使得介电材料完全填满间隙的问题。另本发明浅沟渠隔离结构的制造方法,可解决现有习知制造方法在进行浅沟渠隔离结构制程时,介电材料无法填满沟渠,而使得介电材料层中存在有缝隙的问题,从而更加适于实用,且具有产业上的利用价值。
综上所述,本发明特殊的填充间隙的方法与浅沟渠隔离结构的制造方法,可以避免现有习知方法在凸部之间的间隙填入介电材料时,会在介电材料层中产生缝隙的问题。其具有上述诸多优点及实用价值,并在同类方法中未见有类似方法公开发表或使用而确属创新,其不论在方法或功能上皆有较大改进,在技术上有较大进步,并产生了好用及实用的效果,且较现有的填充间隙的方法与浅沟渠隔离结构的制造方法具有增进的多项功效,从而更加适于实用,具有产业的广泛利用价值,诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
图1A至图1C是依照本发明一较佳实施例的一种填充间隙的方法的流程剖面示意图。
图2A至图2D是依照本发明一较佳实施例的一种浅沟渠隔离结构的制造流程剖面示意图。
100、200:基底                         101:间隙
102:凸部                              104、208:衬层
106、112、210、210a、216:介电层       108、212:缝隙
110、110a、214、214a:开口             202:垫氧化层
204:罩幕层                            206:沟渠
以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的填充间隙的方法与浅沟渠隔离结构的制造方法其具体方法、步骤、结构、特征及其功效,详细说明如后。
图1A至图1C是依照本发明一较佳实施例的一种填充间隙的方法的流程剖面示意图。
请参阅图1A所示,本发明较佳实施例的填充间隙的方法,是提供一基底100,且基底100上已形成有数个凸部102,而且各个凸部102之间具有间隙101。在一较佳实施例中,该些凸部102例如是导线结构,且该些导线结构可以是各种不同的材料,例如:铝、铜、铝硅合金或铝铜合金或铜。此外,在另一较佳实施例中,该些凸部102例如是闸极结构、晶体管、二极管或习知所能运用的其它半导体元件结构。
接着,在这些凸部102与基底100的表面上形成衬层104。其中,衬层104的材质例如是氧化硅,而其形成方法例如是化学气相沉积法。此外,形成衬层104的作用是可使凸部102之间的间隙101其高宽比降低。
之后,在该基底100上形成介电层106,以填入这些凸部102之间的间隙101,并覆盖这些凸部102。其中,所形成的介电层106中具有数个缝隙108,且这些缝隙108的位置会高于凸部102的顶部。此外,介电层106的材质例如是氧化硅,而其形成方法例如是高密度电浆化学气相沉积法。值得注意的是,该高密度电浆化学气相沉积法所使用的反应气体、惰性气体或是所施予的偏压,并无特定的限制,其只需使得所生成的缝隙108其位置高于凸部102的顶部即可。在一较佳实施例中,该反应气体例如是硅甲烷与氧气,而惰性气体例如是氩气。
接着,请参阅图1B所示,进行化学机械研磨法(Chemical MechanicalPolishing,简称CMP),移除部分介电层106,以使缝隙108打开,而形成数个开口110。由于上述所形成的缝隙108的位置高于凸部102的顶部,因此在进行化学机械研磨时,可以在不损伤凸部102的情况下,将缝隙108打开。
然后,请参阅图1C所示,进行非等向性蚀刻(Anisotropic Etch)制程,以扩大这些开口110的宽度。其中,该非等向性蚀刻制程例如是湿式蚀刻制程,且该湿式蚀刻制程所使用的蚀刻液例如是氢氟酸溶液(HF)。此外,将开口110扩大成开口110a,主要是可以使得开口110的高宽比降低。
继之,在介电层106上形成另一层介电层112,以填满开口110a。其中,介电层112的材质例如是氧化硅,而形成方法例如是化学气相沉积法,且其反应气体例如是四乙基硅酸酯(Tetra-Ethyl-Ortho-Silicate,简称TEOS)。值得注意的是,由于开口110a的高宽比较小,因此介电材料(介电层106)可以将开口110a完全填满。
由于本发明在形成介电层106后,先利用化学机械研磨法将存在于介电层106中的缝隙108打开,并且之后还利用非等向性蚀刻扩大开口110的宽度。因此,在后续形成另一层介电层112时,可以将开口110a完全填满,而形成使得各个凸部102的间隙101完全填满介电材料。
此外,上述的填充间隙的方法,是适用于填充各种凸部之间的间隙,而这些凸部例如是导线结构、闸极结构、晶体管、二极管或习知所能运用的其它半导体元件结构。
图2A至图2D是依照本发明一较佳实施例的一种浅沟渠隔离结构的制造流程剖面示意图。
请参阅图2A所示,本发明浅沟渠隔离结构的制造方法,是提供基底200,且该基底200上已形成有图案化的垫氧化层(pad oxide)202、罩幕层204以及数个沟渠206。其中,垫氧化层202的材质例如是氧化硅,而罩幕层204的材质是氮化硅。此外,沟渠206的形成方法例如是以图案化的罩幕层204为蚀刻罩幕而形成之。
接着,在沟渠206的表面形成衬层208。其中,衬层208的材质例如是氧化硅,而其形成方法例如是热氧化法。
之后,在基底200上形成介电层210,以填入沟渠206中。其中,所形成的介电层210中具有数个缝隙212,且这些缝隙212的顶部会高于罩幕层204的表面。此外,介电层210的材质例如是氧化硅,而其形成方法例如是高密度电浆化学气相沉积法。值得注意的是,该高密度电浆化学气相沉积法所使用的反应气体、惰性气体或是所施予的偏压,并无特定的限制,其只需使得所生成的缝隙212其顶部高于罩幕层204的表面即可。在一较佳实施例中,该反应气体例如是硅甲烷与氧气,而惰性气体例如是氩气。
接着,请参阅图2B所示,移除部分的介电层210,以使缝隙212打开,而形成数个开口214。其中,移除部分的介电层210的方法例如是化学机械研磨法。由于上述所形成的缝隙212其顶部会高于罩幕层204的表面,因此在移除部分的介电层210时,可以在不损伤罩幕层204的情况下,将缝隙212打开。
然后,请参阅图2C所示,移除开口214侧壁的介电层210,以扩大开口214的宽度。其中,移除的方法例如是非等向性蚀刻制程,而该非等向性蚀刻制程例如是湿式蚀刻制程,且该湿式蚀刻制程所使用的蚀刻液例如是氢氟酸溶液。此外,将开口214扩大成开口214a,主要是可使得开口214的高宽比降低。
继之,在介电层210上形成另一层介电层216,以填满开口214a。其中,介电层216的材质例如是氧化硅,而形成方法例如是化学气相沉积法,且其反应气体例如是四乙基硅酸酯。值得一提的是,由于开口214a的高宽比较小,因此介电材料(介电层216)可以将开口214a完全填满。
之后,请参阅图2D所示,移除沟渠206以外的介电层(210与216),而仅留下填满沟渠206的绝缘层210a。其中,移除的方法例如是化学机械研磨法。
继之,将基底200上的垫氧化层202以及罩幕层204移除,以完成浅沟渠隔离结构的制程。
由于本发明在形成介电层210后,先将存在于介电层210中的缝隙212打开而成为开口214,之后并将开口214的宽度扩大。因此,在后续形成另一层介电层216时,可以将开口214a完全填满,而形成无缝隙的浅沟渠隔离结构。
以下为了证明本发明的方法,特举出一较佳实施方式加以说明。
首先利用高密度电浆化学气相沉积法于凸部(例如:图1A所示的凸部102)上沉积一层氧化硅介电层。其中,该沉积制程的反应气体例如是硅甲烷与氧气,而硅甲烷的流速例如是介于80至100sccm之间,且氧气的流速例如是介于140至160sccm之间。另外,沉积制程的惰性气体例如是氩气,而氩气的流速例如是介于20至40sccm之间。此外,在该高密度电浆化学气相沉积制程中,用来控制电浆方向的偏压值例如是介于4200至4500瓦特之间。值得一提的是,利用上述的制程参数所形成的缝隙(例如:图1A所示的缝隙108),其位置会高于凸部的顶部。
然后,进行化学机械研磨法,以使缝隙打开。由于上述所形成的缝隙高于凸部的顶部,因此在进行化学机械研磨时,可以在不损伤凸部的情况下,将缝隙打开。
接着,利用氢氟酸溶液进行非等向性蚀刻制程,以使这些缝隙的开口宽度变大,进而降低缝隙开口的高宽比。
继之,进行化学气相沉积法,以在介电层上形成另一层氧化硅介电层,并且填满这些缝隙的开口。其中,电浆化学气相沉积法的反应气体例如是四乙基硅酸酯。由于缝隙开口的高宽比较小,因此所形成的氧化硅介电层可以填满开口,而使得凸部之间的间隙完全填满介电材料,且无缝隙的存在。
综上所述,利用本发明的方法可以避免现有习知方法在凸部之间的间隙填入介电材料时,会在介电材料层中产生缝隙的问题。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但是凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案范围内。

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本发明是关于一种填充间隙的方法与浅沟渠隔离结构的制造方法,该填充间隙的方法,是先提供一基底,且该基底上已形成有数个凸部,而且各个凸部之间是具有间隙。接着,在基底上形成第一介电层,以填入这些凸部之间的间隙,并覆盖这些凸部,其中所形成的第一介电层中具有数个缝隙,且这些缝隙的位置是高于凸部的顶部。然后,进行化学机械研磨法,移除部分第一介电层,以使缝隙打开,而形成数个开口。之后,进行非等向性蚀刻制程,以扩。

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