專利名稱：在具有多個(gè)溝槽的半導(dǎo)體基板上形成層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著集成電路(IC)材料和設(shè)計(jì)上的技術(shù)進(jìn)步，已經(jīng)能夠制造出具有更小和更復(fù)雜的部件的集成電路。隨著技術(shù)節(jié)點(diǎn)的減少，集成電路的制造面臨許多挑戰(zhàn)。一個(gè)這樣的挑戰(zhàn)就是當(dāng)具有不同長寬比的部件緊密排列在基板上時(shí)，產(chǎn)生地形(topographical)問題。 例如，器件設(shè)計(jì)可能要求在具有不同長寬比的多個(gè)溝槽中形成一層材料。然而，由于微負(fù)載效應(yīng)，導(dǎo)致保持均勻性和/或控制形成在溝槽中的材料很困難。例如，蝕刻處理在不同的尺寸下具有不同的蝕刻率。因此，較寬的溝槽與較窄的溝槽可能具有不同的蝕刻性質(zhì)。這樣， 應(yīng)用類似處理方法可以根據(jù)地形提供不同的結(jié)果。這可能導(dǎo)致基板上的均勻性很差。例如， 即使同時(shí)進(jìn)行處理，在寬溝槽和鄰近窄溝槽中所設(shè)置的材料的厚度也可能差幾千埃。這樣，希望存在一種形成一層半導(dǎo)體器件的改進(jìn)方法，其中，該層形成在具有不同尺寸的多個(gè)部件(例如，溝槽)的基板上。

發(fā)明內(nèi)容
針對相關(guān)技術(shù)中存在的一個(gè)或多個(gè)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種形成一層半導(dǎo)體器件的改進(jìn)方法，其中，該層形成在具有不同尺寸的多個(gè)部件(例如，溝槽)的基板上。根據(jù)本發(fā)明的一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括提供基板，其中，所述基板包括具有第一寬度的第一溝槽和具有第二寬度的第二溝槽，其中，所述第一寬度大于所述第二寬度；在包括所述第一溝槽和所述第二溝槽的所述基板上形成第一層，其中，所述第一層的形成在覆蓋在所述第一溝槽上的區(qū)域中的所述第一層中形成凹陷；在所述凹陷中形成第二層；以及對所述第一層進(jìn)行蝕刻，其中，在蝕刻所述第一層期間所述第二層保留在所述凹陷中。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，所述第一層是多晶硅。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，所述第二層包括底部抗反射涂層(BARC)材料和光刻膠中至少之一。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，在所述凹陷中形成所述第二層包括在所述第一層上形成共形層，其中，所述第一層具有厚度減小的區(qū)域；對所述共形層進(jìn)行蝕刻，使得其僅設(shè)置在所述第一層的厚度減小的區(qū)域中。根據(jù)本發(fā)明的方法，進(jìn)一步包括在蝕刻所述第一層后，將所述第二層從所述基板上除去。根據(jù)本發(fā)明的方法，進(jìn)一步包括在除去所述第二層之后，對所述第一層執(zhí)行第二蝕刻。
根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，所述凹陷的深度為大約0.9 μ m。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，蝕刻所述第一層包括去除大約4000埃至大約5000埃之間的材料。根據(jù)本發(fā)明的一種方法，包括提供具有寬溝槽和淺溝槽的半導(dǎo)體基板；在包括所述寬溝槽和所述淺溝槽的所述半導(dǎo)體基板上形成多晶硅層，其中，形成所述多晶硅層包括在覆蓋在所述寬溝槽上的所述多晶硅層中形成凹陷；在所述凹陷中形成第一部分材料，其中，所述第一部分材料包括底部抗反射涂層 (BARC)材料和光刻膠中至少之一；以及對所述多晶硅層進(jìn)行回蝕刻，同時(shí)所述第一部分材料的一部分設(shè)置在所述凹陷中。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，所述第一部分材料的厚度大約是1500埃。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，所述回蝕刻的多晶硅層比回蝕刻之前的多晶硅層的表面具有更平坦的表面。根據(jù)本發(fā)明的方法，進(jìn)一步包括將所述第一部分材料從所述半導(dǎo)體基板上除去。根據(jù)本發(fā)明的方法，進(jìn)一步包括在將所述第一部分材料從所述半導(dǎo)體基板上除去之后，在所述回蝕刻了的多晶硅層上沉積第二層多晶硅。根據(jù)本發(fā)明的方法，進(jìn)一步包括在將所述第一部分材料從所述半導(dǎo)體基板上除去之后，在回蝕刻了的多晶硅層上執(zhí)行第二蝕刻處理。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，所述第二蝕刻處理在所述寬溝槽中提供基本上與所述窄溝槽中相同厚度的多晶硅。根據(jù)本發(fā)明的制造方法，包括提供半導(dǎo)體基板；在所述半導(dǎo)體基板上形成多晶硅層；在上覆蓋所述多晶硅層的所述半導(dǎo)體基板上形成有機(jī)材料層；以及蝕刻所述多晶硅層，同時(shí)使用所述有機(jī)材料層作為所述多晶硅層的第一區(qū)域的保護(hù)元件。根據(jù)本發(fā)明的方法，進(jìn)一步包括在形成所述多晶硅層之前，蝕刻所述半導(dǎo)體基板中的多個(gè)溝槽。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中所述多晶硅層的第一區(qū)域疊加在形成于所述半導(dǎo)體基板中的寬溝槽上。根據(jù)本發(fā)明的方法，進(jìn)一步包括在蝕刻所述多晶硅層之前，從所述多晶硅層的第二區(qū)域去除所述有機(jī)材料層。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，所述第二區(qū)域疊加在形成于所述半導(dǎo)體基板中的窄溝槽上。綜上所述，根據(jù)本發(fā)明可在具有不同長寬比的多個(gè)溝槽中形成一層材料，并且，該層材料可保持均勻性和/或控制形成在溝槽中


圖1是形成一層半導(dǎo)體器件的方法的實(shí)施例的流程圖。圖2是示出了圖1的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9和圖10是對應(yīng)于圖2的步驟的半導(dǎo)體器件的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明總地來說涉及在基板上形成半導(dǎo)體器件，更具體地來說，涉及在包括具有不同尺寸的溝槽的基板上形成一層材料的方法。然而，應(yīng)該明白，以下公開提供了多個(gè)不同實(shí)施例或?qū)嵗糜趯?shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同部件。為簡化本公開，以下對組件和布置的具體實(shí)例進(jìn)行描述。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)例，而不旨在構(gòu)成限定。另外，本公開可能在多個(gè)不同實(shí)例中重復(fù)使用參考編號和/或字母。這種重復(fù)的目的是簡化以及清晰，并且其本身并不表示所述不同實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。另外，在以下描述中，在第二部件上形成第一部件， 接下來可以包括第一和第二部件直接接觸的實(shí)施例，也可以包括在第一和第二部件之間插入附加部件，從而使第一和第二部件不直接接觸的實(shí)施例。作為實(shí)例，形成在基板上的部件可以包括形成在基板上、上方、和/或其中的部件。而且，貫穿本披露使用相關(guān)術(shù)語(例如， 較寬、寬、窄溝槽)。這些術(shù)語僅是相關(guān)的，并不旨在表達(dá)具體尺寸。參考圖1，所示為方法100的流程圖。方法100提供形成一層半導(dǎo)體器件的方法。 該方法100開始于框102，其中，提供基板。該基板包括多個(gè)溝槽。溝槽的長寬比可以改變， 包括寬度和/或深度。在一個(gè)實(shí)施例中，溝槽具有基本相同的深度并且具有不同的寬度。這些不同寬度可以相對地描述為“寬”和“窄”。該基板一般是半導(dǎo)體基板。在一個(gè)實(shí)施例中，該基板是晶體結(jié)構(gòu)的硅基板(例如， 晶圓)。該基板可以包括根據(jù)設(shè)計(jì)要求的多種摻雜配置(例如，P-型基板或者N-型基板)。 基板的其他實(shí)例包括其他基礎(chǔ)半導(dǎo)體，諸如，鍺和金剛石；復(fù)合半導(dǎo)體，諸如碳化硅、砷化鎵、砷化銦、或者磷化銦；和/或其他可能的混合物。該基板可選地可以包括外延層(印i 層)，可以進(jìn)行應(yīng)變用于性能增強(qiáng)，和/或可以包括絕緣體上硅(SOI)結(jié)構(gòu)。而且，該基板上可以包括形成在其上的一個(gè)或者更多部件，包括例如絕緣部件、注入?yún)^(qū)、柵結(jié)構(gòu)、互連結(jié)構(gòu)、 和/或多種其他典型半導(dǎo)體器件部件或者其部分。該溝槽可以形成在基板內(nèi)，例如，溝槽可以是通過對硅基板中的硅進(jìn)行蝕刻形成的開口。在其他實(shí)施例中，溝槽可以形成在基板本身上所形成的一個(gè)或者更多層中。然后，該方法100繼續(xù)到框104，其中，在基板上形成第一層。該第一層包括第一材料。在一個(gè)實(shí)施例中，該第一材料包括多晶硅，如以下參考圖2的方法所述。然而，其他材料包含在本公開的范圍內(nèi)，并且根據(jù)所得到的半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)所要求的進(jìn)行選擇。該第一層形成在基板上以及第一溝槽和第二溝槽內(nèi)。該第一層可以是非平坦的。例如，該第一層的厚度可以在多個(gè)溝槽中的一個(gè)或多個(gè)之上減小。該厚度減小的區(qū)域在這里描述為凹陷。在一個(gè)實(shí)施例中，該第一層在一個(gè)或者多個(gè)溝槽之上具有凹陷，該一個(gè)或多個(gè)溝槽相對描述為“寬”。
接著，該方法100進(jìn)行到框106，其中，在第一層上形成第二層。第二層包括第二材料，該第二材料相對于第一材料具有高蝕刻選擇率。該第二層設(shè)置于第一層的凹陷區(qū)域上。 在一個(gè)實(shí)施例中，第二材料包括共形涂膜(conformal coating film)，諸如，例如光刻膠或者底部抗反射涂層(BARC)(見圖2中的實(shí)例)。然而，其他材料也在本公開的范圍內(nèi)，以被選擇提供相對于第一材料的高蝕刻選擇率。該第二層可以是共形涂膜，使得其以基本均勻的厚度覆蓋第一層，并且隨后從第一層的多個(gè)區(qū)域移去除。特別地，該共形涂膜可以從除了第一層的厚度減小的部分(例如，凹陷)之外的區(qū)域去除。接著，該方法100進(jìn)行到框108，其中，在第一層上執(zhí)行蝕刻。該蝕刻可以是在第二層和第一層之間(即，第二層基本保持基本未被蝕刻)具有高選擇率的濕式蝕刻和/或干式蝕刻處理。在對第一層進(jìn)行蝕刻期間，第二層用作保護(hù)元件(或者掩模元件)(例如，掩蓋第二層的一部分，使得其不以相同比率被蝕刻)用于第二層的一部分。該保護(hù)元件保護(hù) (例如，掩蓋)第一層厚度減小的區(qū)域(例如，凹陷)。該第二層的保護(hù)元件可以允許第一層厚度減小(例如，凹陷)的區(qū)域不進(jìn)一步減小厚度。這樣，在蝕刻第一層之后，該第一層的平面性可以改進(jìn)?？梢栽诨迳蠄?zhí)行一個(gè)或者更多附加處理，包括對與第一和/或第二層進(jìn)行附加蝕刻。典型處理如下面參考圖2的實(shí)施例進(jìn)行描述。在一個(gè)實(shí)施例中，對第一層選擇性地進(jìn)行蝕刻，同時(shí)第二材料保持在凹陷區(qū)域中。這樣，該第二材料保護(hù)第一層厚度減小的區(qū)域。 因此，在蝕刻處理之后，提供第一層的更平坦的表面。現(xiàn)在參考圖2，所示為方法200，該方法提供在具有多個(gè)溝槽的半導(dǎo)體基板上形成層的方法。該方法200提供方法100的一個(gè)實(shí)施例。圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9 和圖10示出在對應(yīng)于圖2中的方法200的多個(gè)制造階段的半導(dǎo)體器件的實(shí)施例的橫截面圖。方法200開始于框202，其中，提供包含有多個(gè)溝槽的基板。在一個(gè)實(shí)施例中，該多個(gè)溝槽具有不同的寬度，并且具有基本相同的深度。該多個(gè)溝槽可以是淺溝槽和/或深溝槽。參考圖3的實(shí)例，示出了基板302。包括寬溝槽304和多個(gè)窄溝槽306的多個(gè)溝槽設(shè)置在基板302上。該基板302包括半導(dǎo)體基板。在一個(gè)實(shí)施例中，該基板302是具有晶體結(jié)構(gòu)的硅基板(例如，晶圓)。該基板302可以根據(jù)設(shè)計(jì)需求包括多種摻雜配置(例如，P-型基板、 N-型基板、或者外延基板)?；?02的其他實(shí)例包括其他基本半導(dǎo)體，諸如，鍺和金剛石； 復(fù)合半導(dǎo)體，諸如，碳化硅、砷化鎵、砷化銦、或者磷化銦；和/或其他可能的混合物。該基板 302可選地可以包括外延層(印i層)，可以進(jìn)行應(yīng)變用于性能增強(qiáng)，和/或可以包括絕緣體上硅(SOI)結(jié)構(gòu)。而且，該基板302可以包括形成在其上的一個(gè)或多個(gè)部件，包括例如隔離部件、注入?yún)^(qū)、柵結(jié)構(gòu)、互連結(jié)構(gòu)、和/或多種其他典型半導(dǎo)體器件部件或者其部分。寬溝槽304具有寬度wl。每個(gè)窄溝槽306都具有寬度w2。溝槽304和溝槽306都具有深度dl。在一個(gè)實(shí)施例中，深度dl在大約Iym和大約IOym之間。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，深度dl是大約2 μ m。(注意，溝槽304和溝槽306可以具有基本相同的深度dl，然而在其他實(shí)施例中，溝槽深度可以不同)。在一個(gè)實(shí)施例中，寬度wl可以在大約0. 5 μ m和大約3μπι之間。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，寬度wl可以是大約2 μ m。在一個(gè)實(shí)施例中，寬度w2 可以在大約0. 1 μ m和大約3 μ m之間。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，寬度w2可以是大約0. 4 μ m。在一個(gè)實(shí)施例中，寬度可以比寬度《2寬大約5倍。該溝槽304和溝槽306可以用以下處理形成，諸如，使用適當(dāng)?shù)墓饪烫幚韺迳系臏喜坶_口進(jìn)行圖案化并且在所限定的開口中對基板進(jìn)行蝕刻。接著，該方法200進(jìn)行到框204，其中，在基板上形成多晶硅層，在溝槽中或上。該多晶硅層可以使用低-低壓化學(xué)汽相沉積(LPCVD)、電漿輔助化學(xué)氣相沉積(PE-CVD)和/ 或其他合適的方法形成。在一個(gè)實(shí)施例中，對多晶硅層進(jìn)行摻雜。參考圖4中的實(shí)例，多晶硅層402形成在基板302上。該多晶硅層402包括凹陷404。該凹陷404包括厚度減小的多晶硅層402的區(qū)域。該凹陷404具有深度d2。在一個(gè)實(shí)施例中，該深度d2在大約0.2μπι 和大約IOym之間。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，深度d2是大約0.9 μ m。凹陷404形成在寬溝槽 304之上。在一個(gè)實(shí)施例中，凹陷404是多晶硅層的沉積/生長自然發(fā)生的結(jié)果，而并非有目的地形成的(例如，并非在單獨(dú)處理步驟中形成)。多晶硅層402具有厚度tl。在一個(gè)實(shí)施例中，厚度tl在大約5kA和30kA之間。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，該多晶硅層402的厚度 tl為大約15kA。接著，方法200進(jìn)行到框206，其中，在多晶硅層上形成共形涂膜。該共形涂膜可以包括光刻膠或者底部抗反射涂層(BARC)材料。該共形涂層對于多晶硅層具有高度蝕刻選擇率。在一個(gè)實(shí)施例中，該共形涂膜包括有機(jī)材料。該共形涂層可以使用旋轉(zhuǎn)涂布、漂洗處理、烘烤處理、和/或其他合適的方法形成。參考圖5的實(shí)例，層502形成在基板302上。該層502具有基本上均勻的厚度t2。在一個(gè)實(shí)施例中，該厚度t2在大約1000埃(A)和大約 2000A之間。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，厚度t2是大約1500A。如圖5所示，層502設(shè)置在凹陷 404內(nèi)。層502可以部分地或完全填充凹陷404。在一個(gè)實(shí)施例中，層502是BARC層。在一個(gè)實(shí)施例中，層502是光刻膠。接著，方法200進(jìn)行到框208，其中，執(zhí)行對共形涂層的第一蝕刻。該蝕刻可以是干蝕刻和/或濕蝕刻，提供對于多晶硅層具有高蝕刻選擇率(即，多晶硅層基本不被蝕刻)。在一個(gè)實(shí)施例中，該蝕刻包括干蝕刻，該干蝕刻包括氯氣蝕刻劑和/或氧氣蝕刻劑。在一個(gè)實(shí)施例中，該蝕刻參數(shù)包括在大約4mT和大約80mT之間的壓力，在大約IOOWs和大約400Ws 之間的電源功率，在大約0和大約400ffb之間的偏置功率，以及Cl2/02/HBr/N2的蝕刻劑，然而許多其他實(shí)施例也是可能的。典型蝕刻選擇率提供大約2000-3000埃/分鐘的共形涂膜 (例如，BARC)蝕刻率和大約0埃/分鐘(即可以忽略不計(jì))的多晶硅蝕刻率。參考圖6的實(shí)例，對層502 (見圖幻進(jìn)行蝕刻，使得共形涂膜材料僅保留在凹陷404內(nèi)，如材料602所示。該材料602可以完全或者部分填充凹陷404。接著，該方法200進(jìn)行到框210，其中，對多晶硅層進(jìn)行蝕刻。該蝕刻可以是干蝕刻(例如，等離子體蝕刻等)和/或濕蝕刻，提供對于共形涂層的高蝕刻選擇率(即，BARC/ I3R層基本上不被蝕刻)。在一個(gè)實(shí)施例中，該蝕刻包括等離子體蝕刻，該等離子蝕刻包含氯氣蝕刻劑、溴化氫蝕刻劑、和/或氧氣蝕刻劑。蝕刻參數(shù)包括在大約4mT和大約SOmT之間的壓力，在大約IOOWs和大約400Ws之間的電源功率，在大約0和大約40(Mb之間的偏置功率，以及SF6/CF4/Cl2/02/HBr的蝕刻劑，然而許多其他實(shí)施例也是可能的。所蝕刻的多晶硅的量可以根據(jù)凹陷深度(例如，凹陷404)來確定。在一個(gè)實(shí)施例中，蝕刻大約IkA和大約 7kA之間的多晶硅。參考圖7的實(shí)例，對多晶硅層402(圖6)進(jìn)行回蝕刻，使得其如具有厚度t3，多晶硅層702所示。該厚度t3小于tl，如以上參考圖4所述。在一個(gè)實(shí)施例中，t3在大約1000A和大約7000A之間，小于厚度tl。材料602設(shè)置在凹陷404上(包括蝕刻多晶硅層期間)。該材料602從蝕刻處理開始保護(hù)凹陷404，因此對于疊加在較寬溝槽和凹陷 404上的區(qū)域上控制多晶硅的損耗。在框210中的回蝕刻處理中去除的多晶硅的量可以根據(jù)期望在溝槽內(nèi)(例如，在寬溝槽內(nèi))得到的多晶硅的厚度來確定?；匚g刻的多晶硅層越多，保留在較寬溝槽內(nèi)的多晶硅的相對量就越多。換句話說，t3和tl之間的差越大，厚度t4相對于厚度t5(見圖10) 越大。如果將多晶硅層回蝕刻到較少量，將有較少的多晶硅保留在寬溝槽中。接著，該方法200進(jìn)行到框212中，其中，將共形涂層(例如，在框208的蝕刻之后保留材料)從基板上除去(例如，沖刷掉)。在一個(gè)實(shí)施例中，在基板上沒有保留共形涂層。在一個(gè)實(shí)施例中，使用等離子體蝕刻除去保留的共性涂層的材料，該等離子體蝕刻包含有氯氣蝕刻劑、氧氣蝕刻劑、HBrjP /或氮?dú)?。一種典型除去處理包括以下參數(shù)在大約 4mT和大約80mT之間的壓力，在大約IOOWs和大約400Ws之間的電源功率和在大約0和大約400ffb之間的偏置功率，以及Cl2/02/HBr/N2的蝕刻劑，然而許多其他實(shí)施例也是可能的。 參考圖8的實(shí)例，保留的共形涂層材料(例如，材料60 已經(jīng)從基板上除多晶硅702的表面之外除去。表面802相比于沉淀后的多晶硅層402(見圖4)具有改進(jìn)的平面性。凹陷804 保留在多晶硅層702上。該凹陷804具有深度d3，其小于深度d2。在一個(gè)實(shí)施例中，深度 d3在大約0. 1 μ m和大約2 μ m之間。在其他實(shí)施例中，多晶硅層702的表面802可以是基本上平坦的。接著，方法200進(jìn)行到框214，其中對多晶硅層執(zhí)行隨后的蝕刻。在一個(gè)實(shí)施例中， 該蝕刻包括等離子體蝕刻，該等離子體蝕刻包含氯氣蝕刻劑、溴化氫蝕刻劑、和/或氧氣蝕刻劑。蝕刻參數(shù)包括在大約4mT和大約80mT之間的壓力，在大約IOOWs和大約400Ws之間的電源功率，在大約0和大約400ffb之間的偏置功率，以及SF6/CF4/Cl2/02/HBr的蝕刻劑，然而，許多其他實(shí)施例也是可能的。在一個(gè)實(shí)施例中，該蝕刻是通過結(jié)束點(diǎn)(end-point)模式控制的回蝕刻處理。該蝕刻結(jié)束點(diǎn)可以使用基板302(例如，硅)作為蝕刻停止而確定。參考圖9中的實(shí)例，該多晶硅可以被蝕刻以形成多晶硅層902，同時(shí)填充溝槽304和溝槽306。接著，方法200進(jìn)行到框216，其中，在多晶硅上執(zhí)行隨后的蝕刻處理。該蝕刻處理可以是過度蝕刻步驟。過度蝕刻控制保留在溝槽中的多晶硅的深度，而該深度可以通過半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)來確定。在一個(gè)實(shí)施例中，框214和框216可以進(jìn)行組合。參考圖10的示例，對多晶硅進(jìn)行過度蝕刻，使得多晶硅1002保留在溝槽304和溝槽306中。該多晶硅 1002具有厚度t4和厚度t5。在一個(gè)實(shí)施例中，t4基本上與t5相等。在一個(gè)實(shí)施例中，厚度t4和/或厚度t5在大約1000A和大約8000A之間。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，厚度t4和/ 或厚度t5是大約4000A。在方法200的一個(gè)實(shí)施例中，框208、210、212、214、和/或216的蝕刻處理可以在相同的工具和/或相同的腔室(chamber)內(nèi)執(zhí)行。例如，框208、210、212、214、和/或 216的處理可以在相同高密度等離子體蝕刻工具中執(zhí)行。商用工具中的實(shí)例是由科林研發(fā)公司(Lam Research Corporation)制造的LAM TCP 9400或者應(yīng)用材料公司(Applied Materials)制造的DPS。然而，其他多晶硅蝕刻系統(tǒng)是本領(lǐng)域已知的，并且包含在本公開的范圍內(nèi)。在一個(gè)可選擇的實(shí)施例中，在多晶硅層(框210)的回蝕刻處理之后，可以移除(框212)共形涂層(例如，BARC、光刻膠)并且隨后的層可以形成在基板上。例如，附加多晶硅可以形成在回蝕刻多晶硅層(例如，圖8所示的多晶硅層70 上。這樣能夠使得疊加多個(gè)溝槽的基板上形成多晶硅層，其具有改進(jìn)的平面性。方法200可以用于在處理集成電路或其部分期間，制造器件或者中間器件，該器件或者中間器件可以包括存儲單元和/或其他邏輯電路、無源器件(諸如，電阻器、電容器、 電感器)以及有源器件(諸如，P溝道場效應(yīng)晶體管(PFET)、N溝道FET(NFET))、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)、互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(CM0Q晶體管、雙極型晶體管、 高電壓晶體管、高頻晶體管、其他存儲單元、以及其組合。這樣，所描述的方法能夠以較好的控制性和均勻性對基板上的多個(gè)不同寬度的溝槽進(jìn)行填充。具有蝕刻選擇性的材料(例如，BARC)用于在一個(gè)或多個(gè)蝕刻處理期間保護(hù)目標(biāo)材料(例如，多晶硅)的凹陷區(qū)域。因此，在多個(gè)溝槽(例如，寬的和窄的)內(nèi)形成相同厚度(或者高度)的層。在一些實(shí)施例中，形成疊加在多個(gè)溝槽上的層，該層具有改進(jìn)的平面性的表面。盡管這里描述了提供對在多個(gè)溝槽之上和之內(nèi)的材料的較好控制和/或均勻性。 然而，還可以提供各種不同的其他實(shí)施例，這些實(shí)施例彌補(bǔ)了疊加半導(dǎo)體基板的其他部件的層的厚度差異，該厚度差異會帶來變化的地形(topology)，從而由于微負(fù)載效應(yīng)會產(chǎn)生不同的蝕刻處理比率。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法。在該方法中，所提供的基板包括第一溝槽和第二溝槽。第一溝槽的寬度大于第二溝槽。第一層形成在基板上以及第一溝槽和第二溝槽內(nèi)。第一層的形成在疊加第一溝槽的區(qū)域中在第一層內(nèi)形成凹陷。第二層形成在凹陷內(nèi)。蝕刻第一層，同時(shí)第二層保留在凹陷內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，在對厚度減小的區(qū)域進(jìn)行蝕刻過程中，第二層保護(hù)第一層，從而可以實(shí)現(xiàn)平面性的改進(jìn)(例如，凹陷縮小)。 在一個(gè)實(shí)施例中，第一層是多晶硅。在一個(gè)實(shí)施例中，第二層是BARC。然而，也可以是其他實(shí)施例，從而提供第一層和第二層之間的高蝕刻選擇率。在一個(gè)實(shí)施例中，在對第一層進(jìn)行蝕刻之后，將第二層從基板除去。接著，可以執(zhí)行第一層的進(jìn)一步處理。在另一實(shí)施例中，還描述了一種方法，該方法包括提供具有寬溝槽和窄溝槽的半導(dǎo)體基板。在包括寬溝槽和窄溝槽的半導(dǎo)體基板上形成多晶硅層。當(dāng)形成多晶硅層時(shí)，在疊加在寬溝槽上的多晶硅層內(nèi)形成凹陷。在凹陷內(nèi)形成BARC層。接著，回蝕刻多晶硅層， 同時(shí)BARC層在凹陷內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，該BARC層隨后從基板上除去。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，在除去BARC之后，在經(jīng)過回蝕刻的多晶硅層中形成第二層多晶硅。在又一實(shí)施例中， 在將BARC層從基板上除去之后，在經(jīng)過回蝕刻的層上執(zhí)行第二蝕刻處理。在另一實(shí)施例中，描述了一種制造半導(dǎo)體的方法，該方法包括提供半導(dǎo)體基板。在基板上形成一層多晶硅。在疊加有多晶硅層的基板上形成一層有機(jī)材料。蝕刻該層多晶硅， 同時(shí)使用有機(jī)材料作為用于該層多晶硅的第一區(qū)域的保護(hù)元件。在一個(gè)實(shí)施例中，該第一區(qū)域是疊加在形成于基板上的寬溝槽上的區(qū)域。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，該第一區(qū)域的多晶硅的厚度較小。雖然前面的描述示出和描述了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會理解，可以在不脫離本公開的精神和范圍的情況下，在形式上和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種修改。因此， 權(quán)利要求應(yīng)該以寬泛的方式進(jìn)行解釋，符合本公開。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括提供基板，其中，所述基板包括具有第一寬度的第一溝槽和具有第二寬度的第二溝槽， 其中，所述第一寬度大于所述第二寬度；在包括所述第一溝槽和所述第二溝槽的所述基板上形成第一層，其中，所述第一層的形成使得在覆蓋所述第一溝槽上的區(qū)域中的所述第一層中形成凹陷； 在所述凹陷中形成第二層；以及對所述第一層進(jìn)行蝕刻，其中，在蝕刻所述第一層期間所述第二層保留在所述凹陷中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一層是多晶硅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二層包括底部抗反射涂層(BARC)材料和光刻膠中至少之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述凹陷中形成所述第二層包括 在所述第一層上形成共形層，其中，所述第一層具有厚度減小的區(qū)域； 對所述共形層進(jìn)行蝕刻，使得其僅設(shè)置在所述第一層的厚度減小的區(qū)域中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在蝕刻所述第一層后，將所述第二層從所述基板上除去。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括 在除去所述第二層之后，對所述第一層執(zhí)行第二蝕刻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述凹陷的深度為大約0.9μπι。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，蝕刻所述第一層包括去除大約4000埃至大約 5000埃之間的材料。
9.一種方法，包括提供具有寬溝槽和窄溝槽的半導(dǎo)體基板；在包括所述寬溝槽和所述窄溝槽的所述半導(dǎo)體基板上形成多晶硅層，其中，所述形成多晶硅層包括在覆蓋所述寬溝槽上的所述多晶硅層中形成凹陷；在所述凹陷中形成第一部分材料，其中，所述第一部分材料包括底部抗反射涂層 (BARC)材料和光刻膠中至少之一；以及對所述多晶硅層進(jìn)行回蝕刻，同時(shí)所述第一部分材料的一部分設(shè)置在所述凹陷中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述第一部分材料的厚度大約是1500埃。
全文摘要
本申請描述了一種制造半導(dǎo)體器件的方法。提供具有多個(gè)溝槽的基板。該多個(gè)溝槽包括具有不同寬度的溝槽。在包括多個(gè)溝槽的基板上形成第一層。第一層的形成在疊加在溝槽(例如，寬溝槽)上的區(qū)域中在第一層中產(chǎn)生凹陷。在凹陷中形成第二層。第一層被蝕刻，同時(shí)第二層保留在凹陷中。該第二層可以防止凹陷區(qū)域的厚度進(jìn)一步減小。在一個(gè)實(shí)施例中，第一層是多晶硅并且第二層是光刻膠的BARC。
文檔編號H01L21/02GK102347212SQ20101057800
公開日2012年2月8日 申請日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者吳士豪, 曾偉岳, 許志賢, 鄭鐘秀, 鐘嘉麒 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司