绝缘结构及其形成方法技术

本发明专利技术是有关于一种绝缘结构及其形成方法。该绝缘结构，包括一沟槽。沟槽位于一基板中。沟槽的一侧壁具有一第一斜面以及一第二斜面。第一斜面位于第二斜面上。第一斜面的斜率不同于与第二斜面的斜率，且第一斜面的一长度大于１５纳米。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是涉及一种具有用以绝缘的沟槽的 。
技术介绍
广泛地来说，随着记忆装置的集成度增加，记忆装置中的记忆元件的间距越来越 小。因此，记忆元件间的绝缘往往成为记忆装置的性能的重要关键之一。目前，传统的区域 硅氧化法(Local Oxidation of Silicon,LOCOS)因具有形成鸟嘴(Bird's Beak)的缺点， 因此，已逐渐地被浅沟隔离(shallowtrench isolation, STI)技术取代。浅沟隔离技术主 要是蚀刻硅基板以形成沟槽，且接着再填入例如是二氧化硅的材料于记忆元件间，以形成 绝缘区域。然而，如图IA所示，在传统的浅沟隔离制造工艺中，垫氧化层420及氮化层430依 序地形成于基板410上，且开口 411形成于垫氧化层420及氮化层430中。之后，沟槽413 经由开口 411形成，以暴露出基板410的一部分。接着，衬底氧化层(未绘示)形成于暴露 的基板410上。然后，氧化材料层450 (绘示于图IB中)填充于沟槽413内，化学机械平坦 化(Chemical Mechanical Planarization, CMP)执行以平坦化表面，且垫氧化层420及氮 化层430移除。接着，热氧化层460及导电层480依序沉积，以形成如图IB所示的结构。由 于氧化物形成在约略为直角的角落上的总量往往少于形成在其他位置上的总量，因此，形 成在上角落Cl处的热氧化层460较薄(下述中以「上角落薄化」称之)。也就是说，厚度tl 小于厚度t2。此外，在多个湿式清洗/剥除制造工艺之后所形成的凹陷(divot)结构481 亦可能导致上角落薄化的情况。因此，在此之后所形成的记忆装置的崩溃电压减少且漏电 流增加，使得记忆装置的可靠度下降。再者，由于记忆装置的尺寸缩减使得记忆体装置的周期及沟槽的宽度对应地减 少，因此，沟槽的深宽比(aspect ratio)增加而可能产生填入问题。如图IC所示，在蚀刻 沟槽413’之前，间隔物440形成于垫氧化层420及氮化层430的侧壁上，使得上角落薄化 的情况可避免，且上角落C2的尺寸可预先设计。然而，由于间隔物440的形成，沟槽413’ 的深宽比变为D/W。在与图IA中的沟槽413具有相同的深度D的前提下，沟槽413’的深宽 比显然地增加。因此，如她图ID所示，当氧化材料层450经由已减少宽度W的沟槽413’的 开口填入沟槽413’时，填入问题系产生。也就是说，氧化材料层450容易阻塞在沟槽413’ 的开口，使得孔洞470易于形成。由此可见，上述现有的在结构与使用上，显然仍存在有不 便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，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，而一般产品又没有适切结构能 够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的绝缘结构 及其形成方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有的存在的缺陷，而提供一种 新的，所要解决的技术问题是使其介电层可均勻地分布，以避免因 介电层的厚度不均勻而产生漏电流的情况。此外，各沟槽的开口的尺寸是可有效地控制，以 避免各沟槽的深宽比大量地增加，且介电层的材料在填充于沟槽的过程中阻塞在各沟槽的 开口的情况可避免，非常适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。根据本专利技术的第 一方面，提出一种绝缘结构，包括一基板。沟槽位于基板中。沟槽的一侧壁具有一第一斜面 以及一第二斜面。第一斜面位于第二斜面上。第一斜面的斜率不同于与第二斜面的斜率， 且第一斜面的一长度大于15纳米。由于第一斜面的长度可根据一可移除层的厚度来形成 时，因此，第一斜面的长度介于10-100纳米。较佳地，第一斜面的长度介于15-50纳米。可 移除层可例如以非晶质碳制成。本专利技术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。前述的绝缘结构，其还包括一介电层，位于该沟槽上；以及一导电层，位于该介 电层上，其中该导电层的一下表面具有一凸部，且该凸部是朝着该基板突出，并环绕在对应 至该第一斜面的位置。前述的绝缘结构，其中所述的第一斜面与一水平面之间的夹角介于0度到60度。前述的绝缘结构，其中所述的第一斜面的该长度与该绝缘结构的周期的比值大于 0. 06，且该第一斜面与一水平面之间的夹角介于0度到60度。前述的绝缘结构，其中所述的基板具有多个沟槽设置于其中，该基板区分为一第 一区及一第二区，位于该第一区内的两个相邻的该些沟槽的间距相异于位于该第二区内的 两个相邻的该些沟槽的间距。前述的绝缘结构，其中所述的第一区内的各该沟槽的该第一斜面投影至一水平面 上的长度为一第一长度，该第二区内的各该沟槽的该第一斜面投影至该水平面上的长度为一第二长度，该第一长度相异于该第二长度。前述的绝缘结构，其中所述的第一斜面的斜率小于该第二斜面的斜率。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。根据本专利技术的第二 方面，提出一种绝缘结构的形成方法，包括以下的步骤。提供一基板。接着，形成一掩模层于 基板上。掩模层具有一第一开口，第一开口露出一部分的基板。然后，形成一第一可移除层 于掩模层上。接着，进行蚀刻，藉此在掩模层的一侧面上形成一第一间隔结构，且在基板内 形成一第一沟槽。第一沟槽的一侧壁具有被第一间隔结构覆盖的一第一斜面及暴露的一第 二斜面。第一间隔结构包括残留的第一可移除层，且第一间隔结构的宽度大于15纳米。由 于第一斜面的长度是根据第一间隔结构的宽度来形成，第一斜面的长度介于10-100纳米。 较佳地，第一斜面的长度是介于15-50纳米。第一间隔结构的第一可移除层可例如以非晶 质碳制成。接着，移除残留的第一可移除层。然后，在第一可移除层移除之后，填充一介电 层于第一沟槽内。本专利技术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。前述的绝缘结构的形成方法，其还包括形成一间隔层于该掩模层以及该第一可 移除层之间；其中，该第一间隔结构包括残留的该第一可移除层以及残留的该间隔层。前述的绝缘结构的形成方法，其中所述的第一斜面的一长度大于15纳米。前述的绝缘结构的形成方法，其中所述的第一斜面与一水平面之间的夹角介于0 度到60度。前述的绝缘结构的形成方法，其中所述的第一斜面的一长度与该绝缘结构的周期 的比值大于0. 06，且该第一斜面与一水平面之间的夹角介于0度到60度。前述的绝缘结构的形成方法，其中所述的在形成该掩模层的步骤之前，该形成方 法还包括形成一缓冲层于该掩模层及该基板之间。前述的绝缘结构的形成方法，其中所述的第一可移除层的材料包括非晶质碳及聚 合物的其中之一。本专利技术的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。根据本专利技术的 第三方面，提出一种绝缘结构，包括一基板。多个沟槽位于基板中。各沟槽的一侧壁具有一 第一斜面及一第二斜面。第一斜面位于第二斜面上。第一斜面的斜率不同于第二斜面的斜 率。基板具有一第一区及一第二区。位于第一区内的各沟槽的轮廓相异于位于第二区内的 各沟槽的轮廓。位于第一区及第二区内的各第一斜面的长度大于15纳米。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绝缘结构，其特征在于其包括：一沟槽，位于一基板中，其中该沟槽的一侧壁具有一第一斜面以及一第二斜面，该第一斜面位于该第二斜面上，该第一斜面的斜率不同于该第二斜面的斜率，且该第一斜面的长度大于１５纳米。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴明宗，洪士平，郑俊民，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]