专利名称：埋入式字线及其制作方法
技术领域：
本发明关于半导体技术领域，特别是关于一种DRAM器件中的埋入式字线的制作方法。
背景技术：
在制造高阶DRAM器件时，为了增加存储单元的晶体管积集度及改善器件特性，应用埋入式字线的技术已为常态。为了降低阻值，前述的埋入式字线通常会利用双层金属，例如，氮化钛及钨金属。图1例示出一种公知DRAM器件中的埋入字线的制作流程。如图1所示，先提供一半导体衬底或底材，并至少形成一凹陷沟槽(步骤10)，然后，于衬底及凹陷沟槽表面全面沉积一氮化钛层(步骤11)，再全面沉积一钨金属层，并填满凹陷沟槽(步骤12)，最后以原位干蚀刻(in-situ dry etching)将氮化钛/鹤双层金属的上半部蚀除，形成埋入式字线(步骤13)。然而，上述公知技艺的缺点在于原位干蚀刻前进行全面的氮化钛沉积工艺以及钨金属沉积工艺将会对衬底引入较大的应力，而造成工艺良率问题。例如，应力可能造成线弯曲或变形问题。此外，上述先前技艺亦可能造成沟槽填入问题，特别是当凹陷沟槽的尺寸越缩越小。
发明内容
本发明的主要目的之一在提供一种改良的DRAM器件中的埋入式字线的制作方法，以解决公知技艺的不足与缺点。根据本发明的一实施例，本发明提供一种埋入式字线的制作方法，包含有以下步骤:提供一衬底，其上形成有至少一凹陷沟槽；席状沉积一衬垫层于所述衬底及所述凹陷沟槽的表面；将所述衬垫层的一上半部自所述凹陷沟槽中去除，显露出所述凹陷沟槽的一侧壁；以及选择性的沉积一钨金属层于所述衬垫层上。根据本发明的另一实施例，本发明提供一种埋入式字线，包含有:一衬底，其上有至少一凹陷沟槽，所述凹陷沟槽包含有一底部表面及至少一侧壁；一绝缘层，位于所述底部表面及所述侧壁上；一衬垫层，位于所述凹陷沟槽内，覆盖所述底部表面及所述侧壁的一下部，所述衬垫层具有一清洁表面，所述清洁表面会经过含氢氟酸或磷酸的溶液清洗；以及一钨金属层，选择性的沉积在所述衬垫层的清洁表面。为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附图式，作详细说明如下。然而如下的优选实施方式与图式仅供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。
本説明书含有附图并于文中构成了本说明书的一部分，俾使阅者对本发明实施例有进一步的了解。随附图示描绘了本发明一些实施例并连同本文描述一起说明了其原理。在所述图不中:图1例示了一种公知DRAM器件中的埋入字线的制作流程。图2A至图2C为依据本发明优选实施例所绘示的形成DRAM器件中的埋入式字线的方法示意图。须注意本说明书中的所有图示皆为图例性质。为了清楚与方便图示说明，图示中的各部件在尺寸与比例上可能会被夸大或缩小地呈现。图中相同的参考符号一般而言会用来标示修改后或不同实施例中对应或类似的特征。其中，附图标记说明如下:I制作流程121衬垫层10 13 步骤120a 水平段100 半导体衬底 120b 垂直段
102 凹陷沟槽 210、220外围栅极结构102a 底部表面 230塾层102b 侧壁320 钨金属层110 绝缘层 120 衬垫层
具体实施例方式在下文的细节描述中，将参照
，所述附图中的内容亦构成说明书细节描述的一部份，并且以可实行所述实施例的特例描述方式來绘示。下文实施例已描述足够的细节俾使所属领域的一般技艺人士得以具以实施。阅者须了解到本发明中亦可采行其它的实施例，或是在不悖离文中所述实施例的前提下作出任何结构性、逻辑性、及电性上的改变。因此，下文的细节描述将不欲被视为是一种限定，相反的，所包含的实施例将由随附的权利要求项来加以界定。参照图2A至2C，其为依据本发明优选实施例所绘示的形成DRAM器件中的埋入式字线的方法示意图。如图2A所示，提供一半导体衬底100，例如，硅衬底或磊晶半导体衬底等等。在半导体衬底100表面上形成至少一凹陷沟槽102。凹陷沟槽102包含有一底部表面102a及至少一侧壁102b。然后，于凹陷沟槽102的底部表面102a及侧壁102b形成一绝缘层110,例如,娃氧层。另外,在半导体衬底100的主表面上,可以形成一垫层230,例如，氮化娃层、娃氧层或其组合。此外，在垫层230与半导体衬底100之间可以提供一外围栅极结构210及220。接着，进行一全面的化学气相沉积工艺，沉积一均厚的衬垫层120，覆盖半导体衬底100以及凹陷沟槽102的表面。根据本发明的实施例，前述的衬垫层120可以包含钛、氮化钛、钽、氮化钽，或以上任意组合。例如，前述的衬垫层120可以由氮化钛所构成。衬垫层120均匀的覆盖住凹陷沟槽102的底部表面102a及侧壁102b。如图2B所示，接着将衬垫层120的一上半部从凹陷沟槽102中去除，如此，显露出位于侧壁102b上的绝缘层110的上半部，以及凹陷沟槽102之外的垫层230。此时，衬垫层120包含一位于底部表面102a的水平段120a以及一位于侧壁102b的垂直段120b。前述将衬垫层120的上半部自凹陷沟槽102中去除的方法，可以利用一光阻层或一牺牲层先填入凹陷沟槽102中，再回蚀刻至所要的深度，显露出来的衬垫层120的上半部即可利用蚀刻去除，最后再去除剩余的光阻层(或牺牲层)。在蚀刻衬垫层120的上半部之后，可继续进行一清洁步骤，以洁净半导体衬底100的表面，例如，以含氢氟酸或磷酸的溶液清洗。如图2C所示，在清洁步骤之后，进行一选择性钨金属沉积工艺，仅于衬垫层120的水平段120a以及垂直段120b上选择性的沉积一钨金属层320。钨金属层320并不会沉积到显露出来的绝缘层110表面，亦不会沉积到显露出来的凹陷沟槽102之外的垫层230表面。举例来说，前述选择性钨金属沉积工艺，为了使钨金属层320选择性的沉积到衬垫层120上，可阶段实施，例如，于第一阶段，先采用含有六氟化钨(WF6)的反应气体，使其与氮化钛反应，如此于其上形成一钨晶种层，于第二阶段，再提供氢气及六氟化钨气体，以较高的成长率，于衬垫层120上选择性的长出钨金属层320。本发明的技术特点在于绝大部分的衬垫层120在进行选择性钨金属沉积之前即已被去除，而仅保留特定的与钨金属结合地址的衬垫层，于凹陷沟槽102的底部，因此，制作埋入式字线的过程中的应力可以被明显的降低，而避免了字线弯曲或变形的可能。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种埋入式字线的制作方法，其特征在于，包含: 提供一衬底，其上形成有至少一凹陷沟槽； 沉积一衬垫层于所述衬底及所述凹陷沟槽的表面； 将所述衬垫层的一上半部自所述凹陷沟槽中去除，显露出所述凹陷沟槽的一侧壁；以及 选择性的沉积一钨金属层于所述衬垫层上。
2.根据权利要求1所述的埋入式字线的制作方法，其特征在于，所述衬垫层包含金属。
3.根据权利要求1所述的埋入式字线的制作方法，其特征在于，所述衬垫层包含氮化钛。
4.根据权利要求1所述的埋入式字线的制作方法，其特征在于，另包含有:沉积所述衬垫层之前，于所述凹陷沟槽的表面上形成一绝缘层。
5.根据权利要求1所述的埋入式字线的制作方法，其特征在于，另包含有:选择性的沉积所述钨金属层之前，进行一清洁步骤，以洁净所述衬底的表面。
6.根据权利要求5所述的埋入式字线的制作方法，其特征在于，所述清洁步骤包含以含氢氟酸或磷酸的溶液清洗。
7.根据权利要求1所述的埋入式字线的制作方法，其特征在于，所述选择性的沉积钨金属层的步骤包含:(I)先采用含有六氟化钨的反应气体，使其与氮化钛反应，如此于其上形成一钨晶种层；以及(2)提供氢气及六氟化钨气体，于所述衬垫层上选择性的长出所述鹤金属层。
8.根据权利要求1所述的埋入式字线的制作方法，其特征在于，所述衬底另包含有一垫层。
9.根据权利要求8所述的埋入式字线的制作方法，其特征在于，所述垫层包含有氮化娃层、娃氧层或其组合。
10.根据权利要求8所述的埋入式字线的制作方法，其特征在于，所述垫层与所述衬底之间提供有一外围栅极结构。
11.一种埋入式字线，其特征在于，包含: 衬底，其上有至少一凹陷沟槽，所述凹陷沟槽具有一底部表面及至少一侧壁； 绝缘层，位于所述底部表面及所述侧壁上； 衬垫层，位于所述凹陷沟槽内，覆盖所述底部表面及所述侧壁的一下部，所述衬垫层具有一清洁表面，所述清洁表面会经过含氢氟酸或磷酸的溶液清洗；以及一钨金属层，选择性的沉积在所述衬垫层的清洁表面。
12.根据权利要求11所述的埋入式字线，其特征在于，所述衬垫层包含氮化钛。
13.根据权利要求11所述的埋入式字线，其特征在于，所述侧壁的一上部不被所述衬垫层覆盖。
14.根据权利要求13所述的埋入式字线，其特征在于，所述钨金属层不沉积于所述侧壁的所述上部。
全文摘要
本发明公开了一种埋入式字线，包含有一衬底，其上有至少一凹陷沟槽，所述凹陷沟槽包含有一底部表面及至少一侧壁；一绝缘层，位于所述底部表面及所述侧壁上；一衬垫层，位于所述凹陷沟槽内，覆盖所述底部表面及所述侧壁的一下部，所述衬垫层具有一清洁表面，所述清洁表面会经过含氢氟酸或磷酸的溶液清洗；以及一钨金属层，选择性的沉积在所述衬垫层的清洁表面。
文档编号H01L21/768GK103137561SQ20121003006
公开日2013年6月5日 申请日期2012年2月10日 优先权日2011年12月1日
发明者黄琦雯, 苏国辉 申请人:南亚科技股份有限公司