埋入式字线及其隔离结构的制造方法_2

文档序号:9377927阅读:来源:国知局
由于多晶硅本身与氧化层以及氮化层之间具有高蚀刻选择比,所以可将多晶硅条状结构310与多晶硅材料314作为蚀刻掩模,蚀刻去除暴露出的多层结构308,达到图案化多层结构308的结果,并藉此工艺形成露出基板300的第一沟槽316。
[0058]接着,请参照图3D,将多晶硅条状结构310、多晶硅材料314和剩余的牺牲层312一起去除,并以多层结构308为蚀刻掩模,蚀刻去除暴露出的基板300及氧化硅层301,以形成埋入式字线沟槽318。换句话说,第一沟槽316的图案藉此图的工艺转移成为埋入式字线沟槽318。
[0059]之后,请参照图3E,在埋入式字线沟槽318内形成埋入式字线320,且埋入式字线320的顶部320a低于基板300的表面300a。举例来说,可先在埋入式字线沟槽318表面形成栅极氧化层322,并沉积导体层(未示出),再回蚀刻此导体层,即可得到埋入式字线320。在本实施例中,埋入式字线320的顶部320a比基板300的表面300a约低20nm?80nm,但本发明并不限于此。接着,在埋入式字线320上的第一沟槽316内形成掩模结构层324,如氮化硅层、氮化钛层、或由氮化钛层与钨组成的结构层。
[0060]然后,请参照图3F,分别移除多层结构308内的第二氮化层306与氧化层304,以使掩模结构层324凸出于第一氮化层302。由于掩模结构层324的位置基本上与埋入式字线320的布局相同,所以根据不同元件设计,每个掩模结构层324之间可以等距;或者如本图所示,各个掩模结构层324与其一侧的掩模结构层324之间具有第一间距dl、与另一侧的掩模结构层324之间具有第二间距d2,且第一与第二间距dl:d2的比例譬如在1:2至1:5之间。由于埋入式字线320的布局一般是两条比较接近的未在同一有源区内,所以呈现出来的是两两一对的分布。
[0061]之后,请参照图3G,在掩模结构层324的侧壁形成间隔件326,以形成多个自行对准的第二沟槽328。所述间隔件326的形成方法例如在掩模结构层324上共形地覆盖一第三氮化层(未示出),并进行回蚀刻。而且,基板300上仍有第一氮化层302的话,可在此时一并移除第二沟槽328内的第一氮化层302。另外,假使掩模结构层324之间等距离或者间距较大,则在每个掩模结构层324的侧壁都能形成间隔件326 ;相反地,如果掩模结构层324之间的间距较小,就可能如本图所示,在两两间距较小的掩模结构层324之间不会形成第二沟槽328。
[0062]然后,请参照图3H,由于硅本身与氮化硅、氮化钛等材料之间具有高蚀刻选择比,所以可将间隔件326与掩模结构层324当作蚀刻掩模,蚀刻去除第二沟槽328底下的基板300,以形成多个隔离结构沟槽330。因为隔离结构沟槽330是以自行对准的方式形成,所以位在同一个有源区内的埋入式字线320两旁的接触区域的面积Al和A2实质上是一样的。此外,在形成隔离结构沟槽330之后,可选择对基板300进行硼离子注入步骤,以防止字线之间的干扰(Row Hammer) 0
[0063]接着,请参照图31,于隔离结构沟槽330内形成隔离结构332。在本图中,形成隔离结构332的步骤包括对隔离结构沟槽330的表面进行氧化,而形成类似衬层334的氧化层,然后再于隔离结构沟槽330内填入氮化硅336。而所述氧化(oxidat1n)例如热氧化法或等离子体氧化法。
[0064]随后,请参照图3J,在形成隔离结构332之后可将基板300表面300a上的第一氮化层302去除,直到露出氧化硅层301或者基板300。
[0065]以上的实施例只是完成本发明的其中一种方式,并不代表本发明的步骤须完全与上述实施例相同,譬如形成隔离结构332的方式有以下数种,但本发明并不限于此。
[0066](I).直接对隔离结构沟槽330的表面进行氧化。
[0067](2).利用等离子体氧化法对隔离结构沟槽330的表面进行氧化,然后在隔离结构沟槽330内填入旋涂式玻璃(SOG),再进行化学机械研磨(CMP)。
[0068](3).对隔离结构沟槽330的表面进行氧化,再于隔离结构沟槽330内形成氮化钛层或由氮化钛层与钨组成的结构层。
[0069]综上所述,本发明通过自行对准所形成的隔离结构,有效降低字线之间的干扰(Row Hammer),并保持有源区内的接触区域的面积。
[0070]虽然本发明已以实施例公开如上,然其并非用以限定本发明,本领域普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
【主权项】
1.一种埋入式字线及其隔离结构的制造方法,其特征在于所述方法包括: 在一基板的表面上形成由一第一氮化层、氧化层与一第二氮化层所构成的多层结构; 图案化该多层结构,以形成暴露该基板的该表面的多个第一沟槽; 以该多层结构为蚀刻掩模,蚀刻去除暴露出的该基板,以形成多个埋入式字线沟槽; 在所述多个埋入式字线沟槽内分别形成埋入式字线,且该埋入式字线的顶部低于该基板的该表面; 在该埋入式字线上的所述多个第一沟槽内分别形成掩模结构层; 分别移除该多层结构内的该第二氮化层与该氧化层,以使所述多个掩模结构层凸出于该第一氮化层; 在所述多个掩模结构层的侧壁形成间隔件,以形成多个自行对准的第二沟槽; 以所述多个间隔件与所述多个掩模结构层为蚀刻掩模,蚀刻去除所述多个第二沟槽底下的基板,以形成多个隔离结构沟槽;以及在所述多个隔离结构沟槽内形成隔离结构。2.根据权利要求1的埋入式字线及其隔离结构的制造方法,其特征在于:该第一氮化层与该第二氮化层包括氮化硅层或氮氧化硅层。3.根据权利要求1的埋入式字线及其隔离结构的制造方法,其特征在于:在形成该多层结构之前还包括: 在该基板的该表面形成一氧化硅层;以及 在该基板内形成有源区隔离结构,所述多个有源区隔离结构与所述多个隔离结构将该基板区分成多个有源区。4.根据权利要求1的埋入式字线及其隔离结构的制造方法,其特征在于:图案化该多层结构的步骤包括: 在该多层结构上形成掩模层; 图案化该掩模层,以暴露部分该多层结构; 去除暴露出的该多层结构,以形成所述多个第一沟槽;以及 去除该掩模层。5.根据权利要求1的埋入式字线及其隔离结构的制造方法,其特征在于:图案化该多层结构的步骤包括: 在该多层结构上形成多晶硅层; 图案化该多晶硅层,以形成多个多晶硅条状结构; 在所述多个多晶硅条状结构上共形地覆盖一牺牲层,以形成多个第三沟槽; 于所述多个第三沟槽内填入多晶硅材料; 去除露出的该牺牲层; 以所述多个多晶硅条状结构与所述多个多晶硅材料为蚀刻掩模,蚀刻去除暴露出的该多层结构;以及 去除所述多个多晶硅条状结构、所述多个多晶硅材料与剩余的该牺牲层。6.根据权利要求1的埋入式字线及其隔离结构的制造方法,其特征在于:形成所述多个埋入式字线的步骤包括: 在所述多个埋入式字线沟槽表面形成栅极氧化层; 在所述多个埋入式字线沟槽内沉积导体层;以及 回蚀刻所述多个导体层。7.根据权利要求1的埋入式字线及其隔离结构的制造方法,其特征在于:该埋入式字线的顶部比该基板的该表面低20nm?80nm。8.根据权利要求1的埋入式字线及其隔离结构的制造方法,其特征在于:各该掩模结构层与一侧的该掩模结构层之间具有第一间距、与另一侧的该掩模结构层之间具有第二间距,且该第一间距与该第二间距的比例在1:2至1:5之间。9.根据权利要求1的埋入式字线及其隔离结构的制造方法,其特征在于:形成所述多个间隔件的步骤包括: 在所述多个掩模结构层上共形地覆盖一第三氮化层;以及 回蚀刻该第三氮化层。10.根据权利要求1的埋入式字线及其隔离结构的制造方法,其特征在于:在形成所述多个隔离结构之后还包括去除该基板的该表面上的该第一氮化层。11.根据权利要求1的埋入式字线及其隔离结构的制造方法,其特征在于:形成所述多个隔离结构的步骤包括: 对所述多个隔离结构沟槽的表面进行氧化;以及 在所述多个隔离结构沟槽内填入氮化硅。
【专利摘要】一种埋入式字线及其隔离结构的制造方法,包括先在基板内形成多个埋入式字线,且埋入式字线的顶部低于基板表面。之后,在埋入式字线上的沟槽内分别形成掩模结构层,并通过移除部分结构,使掩模结构层凸出,以便于掩模结构层的侧壁形成间隔件,进而形成多个自行对准的沟槽。然后,以间隔件与掩模结构层为蚀刻掩模,蚀刻去除沟槽底下的基板,以形成多个隔离结构沟槽,再在隔离结构沟槽内形成隔离结构。本发明的制造方法能有效降低字线之间的干扰(Row?Hammer),并保持有源区内的接触区域的面积。
【IPC分类】H01L21/762, H01L21/768
【公开号】CN105097641
【申请号】CN201410196593
【发明人】朴哲秀, 欧阳自明
【申请人】华邦电子股份有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月9日
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