深沟渠元件的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种深沟渠电容的制作方法，包含：首先提供一基底包含一沟渠，然后形成一下电极于基底中并且围绕沟渠的底部，再形成一电容介电层环绕沟渠的一内侧侧壁，接着形成一第一导电层填入沟渠，之后形成一材料层于基底上，再形成一孔洞于所述材料层中，其中孔洞位在所述沟渠的正上方，最后形成一第二导电层填入孔洞。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种半导体的制作方法，尤其是关于一种。
技术介绍
在集成电路中，深沟渠结构大量被应用在各式的半导体元件内，例如絶缘结构、控制电极或电容结构，为了缩小半导体元件的体积，业界都努力在增加深沟渠的高宽比。根据现有的工艺，形成深沟渠的步骤包含先形成一硬掩膜层位在基底上，然后进行光刻和蚀刻工艺，将深沟渠的图案转印到硬掩膜层上，以图案化前述硬掩膜层，然后利用图案化后的硬掩膜层为掩膜，蚀刻基底以在基底中形成一深沟渠。然而，现有制作深沟渠的方式依然有必须克服的缺陷，举例而言，前述的硬掩膜层的蚀刻选择比和基底的选择比差异不够大，导致深沟渠的轮廓无法符合要求，因此，目前需要开发一种新的深沟渠制作方法，来制作具有优选轮廓和优选高宽比的深沟渠。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一种简单经济的方法，来形成深沟渠，以克服上述问题。根据本专利技术的一优选实施例，一种，包含首先，提供一基底包含一沟渠，然后形成一第一材料层填满沟渠，接着形成一第二材料层覆盖基底和第一材料层，之后再形成一孔洞于第二材料层，其中孔洞正对沟渠，最后形成一第三材料层填入孔洞。根据本专利技术的另一优选实施例，一种深沟渠电容的制作方法，包含首先提供一基底包含一沟渠，然后形成一下电极于基底中并且围绕沟渠的底部，再形成一电容介电层环绕沟渠的一内侧侧壁，接着形成一第一导电层填入沟渠，然后形成一材料层于基底上，再形成一孔洞于材料层中，其中孔洞位在所述沟渠的正上方，最后形成一第二导电层填入孔洞。为使本专利技术所属
的技术人员能更进一步了解本专利技术，下文特别举出本专利技术的几个优选实施例，并配合附图，详细说明本专利技术的内容及所欲实现的效果。附图说明图I至图6为根据本专利技术第一优选实施例所示的一种深沟渠电容的制作方法的示意图。图7至图10为根据本专利技术的第二优选实施例所示的一种深沟渠电容的制作方法的示意图。其中，附图标记说明如下10 基底12 第一掩膜层14 硼娃玻璃层16 抗反射层18 光致抗蚀剂层20 沟渠图案22 沟渠24 下电极26电容介电层28第一导电层30材料层32第二掩膜层34 垫氧化硅层36垫氮化硅层38硼娃玻璃层40抗反射层42光致抗蚀剂层44孔洞图案46孔洞48颈氧化层50第二导电层52第三导电层54 深沟渠电容68材料层70材料层74深沟渠电容 具体实施例方式虽然本专利技术的具体实施例描述如下，但是非用来限定本专利技术，任何本领域的技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围内，都可作相当的变动，因此本专利技术的权利范围是以权利要求书为准，且为了不使本专利技术的精神难懂，一些公知结构与工艺步骤的细节将不在本说明书中描述。同样地，附图所表示为实施例中的装置示意图但并非用以限定装置的尺寸，特别是为使本专利技术可更清晰地呈现，部分元件的尺寸可能放大呈现于图中。并且，多个实施例中所揭示相同的元件将以标示相同或相似的符号，以使说明更容易且清晰。图I至图6为根据本专利技术的第一优选实施例所示的一种深沟渠电容的制作方法的示意图。如图I所示，首先提供一基底10，并且一第一掩膜层12覆盖于基底10上。第一掩膜层12可以由下至上包含一硼硅玻璃层(BSG) 14、一抗反射层16、一光致抗蚀剂层18。前述基底10可以为任何含有半导体材料的结构，例如半导体晶圆、独立的半导体材料层或是由半导体材料层和其它材料组合的材料层。如图2所示，进行一光刻与蚀刻工艺以图案化第一掩膜层12，详细来说，前述光刻工艺包含先图案化光致抗蚀剂层18和抗反射层16，然后以图案化的光致抗蚀剂层18和抗反射层16为掩膜，蚀刻硼硅玻璃层14以形成一沟渠图案20于硼娃玻璃层14。然后移除光致抗蚀剂层18和抗反射层16。如图3所示，以硼硅玻璃层14为掩膜，蚀刻基底10以形成一沟渠22于基底10中，接着移除硼娃玻璃层14,然后进行一气体扩散工艺(gas diffusion process)以形成一下电极24于基底10中，并且下电极24围绕沟渠22的底部。然后形成一电容介电层26于沟渠22的内侧侧壁上，之后形成一第一导电层28填入沟渠22，第一导电层28可以为多晶硅。如图4所不,形成一材料层30于基底10上,材料层30可以是一外延娃层,然后依序形成一垫氧化娃层34、一垫氮化娃层36和一第二掩膜层32于材料层30上,第二掩膜层32可以由下至上包含一硼硅玻璃层38、一抗反射层40和一光致抗蚀剂层42。如图5所示，图案化光致抗蚀剂层42、抗反射层40和硼硅玻璃层38以形成一孔洞图案44于光致抗蚀剂层42、抗反射层40和硼硅玻璃层38中。再以经过图案化的光致抗蚀剂层42、抗反射层40和硼娃玻璃层38为掩膜,蚀刻垫氮化娃层36、垫氧化娃层34和材料层30,以形成一孔洞46于垫氮化硅层36、垫氧化硅层34和材料层30中，前述孔洞46系和沟渠22连通。如图6所示，移除光致抗蚀剂层42、抗反射层40和硼硅玻璃层38，然后形成一颈氧化层48围绕孔洞46的内侧侧壁，然后形成一第二导电层50填入部分的孔洞46，前述第二导电层50可以为多晶娃，另外，第二导电层50的上表面和材料层30的上表面切齐。接着形成一第三导电层52同样填入孔洞46，并且第三导电层52是设置在第二导电层50上，此时依据本专利技术的制作方法所形成的深沟渠电容54已完成。补充说明的是位在沟渠22中的第一导电层28是作为深沟渠电容54的上电极。图I至图2和图7至图10为根据本专利技术的第二优选实施例所示的一种深沟渠电容的制作方法的示意图，其中具有相同功能的元件将以相同的标号表示。如图I所示，首先提供一基底10,并且一第一掩膜层12覆盖于基底10上。第一掩膜层12可以由下而上地包含一硼硅玻璃层(BSG) 14、一抗反射层16、一光致抗蚀剂层18。图2所示，图案化光致抗蚀剂层18和抗反射层16，然后以图案化的光致抗蚀剂层 18和抗反射层16为掩膜，蚀刻硼硅玻璃层14以形成一沟渠图案20于硼硅玻璃层14中。然后移除光致抗蚀剂层18和抗反射层16。如图7所示，以硼硅玻璃层14为掩膜，蚀刻基底10以形成一沟渠22于基底10中，接着移除硼硅玻璃层14，接着形成一材料层68填入沟渠22，材料层68可以为导电材料、絶缘材料或是导电材料和絶缘材料的组合，根据本专利技术的优选实施例，材料层68为多晶硅。如图8所示，形成一材料层30于基底10上，材料层30优选为外延硅，但不限于此，材料层30亦可以为其它导电材料或是絶缘材料。然后，依序形成一垫氧化硅层34、一垫氮化硅层36和一第二掩膜层32于材料层30上，第二掩膜层32可以由下至上包含一硼硅玻璃层38、一抗反射层40和一光致抗蚀剂层42。如图9所示，图案化第二掩膜层32，然后以图案化后的第二掩膜层32为掩膜，蚀刻垫氮化娃层36、垫氧化娃层34和材料层30以在垫氮化娃层36、垫氧化娃层34和材料层30中形成一孔洞46，其中孔洞46和沟渠22连通。如图10所示，移除第二掩膜层32，接着形成一材料层70填入孔洞46，材料层70可以为导电材料、絶缘材料或导电材料和絶缘材料的组成，此时依据本专利技术的制作方法所形成的深沟渠电容74已完成。本专利技术的主要特征在于将深沟渠电容的沟渠分二次形成，例如先于基底中形成一沟渠，再于基底上堆叠一层外延硅层，然后在外延硅层中形成一孔洞和前述沟渠连通，此时孔洞和沟渠即组成一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深沟渠元件的制作方法，其特征在于，包含：提供一基底，其包含一沟渠；形成一第一材料层填入所述沟渠；形成一第二材料层覆盖所述基底和所述第一材料层；形成一孔洞于所述第二材料层中，所述孔洞正对所述沟渠；以及形成一第三材料层填入所述孔洞。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李秀春，陈逸男，刘献文，
申请(专利权)人：南亚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：