性質(zhì)，而在溝渠32中形成束口點（pinching point)。在沉 積工藝中，束口可以導(dǎo)致在氧化物材料37中形成小型的空氣間隙36。
[0045] 然后，進行平坦化和氧化物凹陷工藝，以平坦化位于溝渠32中的氧化物材料37。 平坦化和氧化物凹陷工藝可以包括化學機械拋光（CMP)工藝和回蝕工藝的組合，或者僅是 干式回蝕刻工藝，但不限定于此。如果使用像化學機械拋光工藝的平坦化工藝時，則化學機 械拋光工藝可以停在第二圖案化硬掩膜層31上，或是可以將第二圖案化硬掩膜層31完全 蝕刻掉，而化學機械拋光工藝可停在硬掩膜層11。無論化學機械拋光工藝結(jié)果為何，干式回 蝕刻工藝將確保完全移除第二圖案化硬掩膜層31和薄化硬掩膜層11。在此干式回蝕刻工 藝中，要確保留下一些硬掩膜層11是很關(guān)鍵的。如果整個硬掩膜層11都被除去，那犧牲材 料移除的工藝便會蝕穿位于硅有源區(qū)立柱頂部的薄氧化物并蝕刻到硅柱本身。進行干式回 蝕刻工藝，直到氧化物材料37的上表面向下凹陷到溝渠壁的上表面以下，例如低于上表面 20納米,但不限定于此。此時,犧牲填充材料25即暴露出來。
[0046] 參照圖7。圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的一個存取裝置從第一方向，例如Y軸方向， 觀察到的橫截面示意圖。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，在化學機械拋光工藝之后，進行濕蝕刻 工藝以整體移除犧牲填充材料25,其中濕蝕刻工藝對于氮化物和氧化物具有選擇性。
[0047] 再次經(jīng)由包括高密度等離子體工藝或等離子體輔助化學氣相沉積（PECVD)工藝 等的沉積工藝，將氧化物材料40填入第一溝渠12、第二溝渠14和第三溝渠15中，但不限定 于此。因為沉積工藝中的方向性以及第一溝渠12和第二溝渠14接合處之間形狀所提供的 束口點，會導(dǎo)致空氣間隙46的形成。
[0048] 最后通過如化學機械拋光工藝的平坦化工藝，平坦化填入的氧化物材料40的表 面，使得氧化物材料40的頂表面與剩余硬掩膜層11的頂表面齊平。
[0049] 在本發(fā)明的另一個實施例中，犧牲填充材料25可以在溝渠32充分蝕刻之后被移 除。然后填入氧化物材料40,并經(jīng)由如前所述的相同工藝來平面化。然后執(zhí)行如前所述形 成字元線的步驟。所有其它方法，材料性質(zhì)和工藝是與優(yōu)選的實施例相似。
[0050] 在本發(fā)明的另一個實施例中，可以在金屬材料35已經(jīng)被部分或完全蝕刻后來移 除犧牲填充材料25。然后填入氧化物材料40,并經(jīng)由如前所述的相同工藝來平面化。然后 進行如前所述形成字元線的步驟。所有其它方法，材料性質(zhì)和工藝是與優(yōu)選的實施例相似。
[0051] 綜上所述，本發(fā)明提供了一種具有埋入式硅數(shù)位線的新穎存取裝置，其避免了使 用額外的工藝來形成金屬數(shù)位線，從而抑制字元線-數(shù)位線的疑慮和熱穩(wěn)定性的問題。在 本發(fā)明中所提出的方法，還可以使用一個簡單的方法通過使用犧牲性的填充材料，來形成 位于埋入式數(shù)位線之間的空氣間隙，于是減低了數(shù)位線-數(shù)位線耦合，這使得存取裝置可 以進一步與電流感測放大器的設(shè)計組合使用。最后，本發(fā)明提出了一種更簡單的方法，來形 成工藝簡化的存取裝置，從而減少了這種裝置的制造時間和成本。
[0052] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種娃埋入式數(shù)位線存取裝置，其特征在于，包括： 一基材； 多個第一溝渠，位于沿著一第一方向延伸的所述基材中； 一第一氧化物襯墊層，位于所述多個第一溝渠的壁上； 一慘雜區(qū)域，位于沿著所述多個第一溝渠的所述基材中，其中所述慘雜區(qū)域是一埋入 式數(shù)位線； 多個第二溝渠，形成于各所述第一溝渠中，其中所述多個第二溝渠是底切結(jié)構(gòu)； 多個第H溝渠，形成于各所述第二溝渠中，其中所述多個第H溝渠的深度大于所述慘 雜區(qū)域的深度； 一第二氧化物襯墊層，位于所述多個第一溝渠、所述多個第二溝渠和所述多個第H溝 渠的壁上； 一填充材料，共形地填入所述多個第一溝渠、所述多個第二溝渠與所述多個第H溝渠 中，W同時在所述多個第二溝渠中形成空氣間隙； 多個字元線溝渠，位于沿著一第二方向延伸的所述基材中，其中所述多個字元線溝渠 的深度小于所述埋入式數(shù)位線的深度； 一氧化物襯墊層，位于所述多個字元線溝渠的壁上； 一金屬層，位于所述多個字元線溝渠部分的壁上，其中所述金屬層是一字元線；及 一填充材料，填入所述多個字元線溝渠中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的娃埋入式數(shù)位線存取裝置，其特征在于，所述第一方向與所 述第二方向彼此垂直。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的娃埋入式數(shù)位線存取裝置，其特征在于，在填入所述第二氧 化物襯墊層時，所述第二氧化物襯墊層會移除所述第一氧化物襯墊層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的娃埋入式數(shù)位線存取裝置，其特征在于，W-高密度等離子 體法或一等離子體輔助化學氣相沉積法沉積所述填充材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的娃埋入式數(shù)位線存取裝置，其特征在于，位于所述多個字元 線溝渠的部分壁上的金屬層的一頂面會低于所述多個字元線溝渠的側(cè)壁的一頂面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的娃埋入式數(shù)位線存取裝置，其特征在于，所述金屬層包括氮 化鐵。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的娃埋入式數(shù)位線存取裝置，其中位于所述多個字元線溝渠 中的所述填充材料的一頂面低于所述多個溝渠側(cè)壁的一頂面，但是高于所述金屬層的一頂 面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的娃埋入式數(shù)位線存取裝置，其特征在于，位于所述多個字元 線溝渠中的所述填充材料包括空氣間隙。
9. 一種形成娃埋入式數(shù)位線存取裝置的方法，其特征在于，包括；提供一基材； 使用一硬掩膜與一光刻工藝，W形成位于所述基材中沿著一第一方向延伸的多個第一 溝渠； 形成一第一襯墊層，其位于所述多個第一溝渠的壁上； 在所述多個第一溝渠中進行一慘質(zhì)植入工藝； 在各所述第一溝渠中形成一第二溝渠，其中所述第二溝渠是底切結(jié)構(gòu)； 在各所述第二溝渠中形成一第H溝渠； 形成一第二襯墊層，其位于所述多個第一溝渠、所述多個第二溝渠與所述多個第H溝 渠的壁上； W-犧牲填充材料，填入所述多個第一溝渠、所述多個第二溝渠與所述多個第H溝渠 中； 進行一第一平坦化工藝，使得所述犧牲填充材料與所述硬掩膜的一頂面齊平； 形成多個字元線溝渠，位于沿著一第二方向延伸的所述基材中； 形成一襯墊層，位于所述多個字元線溝渠的壁上； 沉積一金屬層至所述多個字元線溝渠中； 蝕刻位于所述多個字元線溝渠底部的所述金屬層，使得只有部分的所述金屬層位于所 述多個字元線溝渠的壁上，同時彼此分開； 填入一填充材料至所述多個字元線溝渠中； 平坦化和凹陷所述多個字元線溝渠的所述填充材料； 蝕刻用于所述多個字元線的剩余的硬掩膜； 移除所述犧牲填充材料； 填入一第二填充材料至所述多個第一溝渠中，借此密封位于所述多個第二溝渠中的空 氣間隙；及 進行一第二平坦化工藝，使得一數(shù)位線的所述第二填充材料的一頂面與所述硬掩膜的 一頂面齊平。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述形成娃埋入式數(shù)位線存取裝置的方法，其特征在于，所述第一 方向與所述第二方向彼此垂直。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述形成娃埋入式數(shù)位線存取裝置的方法，其特征在于，所述慘質(zhì) 植入工藝包括一驅(qū)入工藝。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述形成娃埋入式數(shù)位線存取裝置的方法，其特征在于，在形成所 述第二溝渠之后和形成所述第H溝渠之前，會進行所述慘質(zhì)植入工藝。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述形成娃埋入式數(shù)位線存取裝置的方法，其特征在于，所述慘 質(zhì)植入工藝包括一氣相植入工藝。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述形成娃埋入式數(shù)位線存取裝置的方法，其特征在于，在進行所 述慘質(zhì)植入工藝之前，會進行一間隙壁蝕刻工藝W暴露出所述第二溝渠底部的娃。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9所述形成娃埋入式數(shù)位線存取裝置的方法，其特征在于，形成所述 第二襯墊層時會同時移除所述第一襯墊層。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9所述形成娃埋入式數(shù)位線存取裝置的方法，其特征在于，進行一高 深寬比工藝和一等離子體輔助化學氣相沉積工藝的其中之一，將所述填充材料填入所述多 個字元線溝渠中。
17. 根據(jù)權(quán)利要求9所述形成娃埋入式數(shù)位線存取裝置的方法，其特征在于，進行一高 密度等離子體工藝和一等離子體輔助化學氣相沉積工藝的其中之一，將所述填充材料填入 所述多個第一溝渠中。
18. 根據(jù)權(quán)利要求9所述形成娃埋入式數(shù)位線存取裝置的方法，其特征在于，移除所述 犧牲填充材料的步驟是緊接在形成所述多個字元線溝渠之后。
19. 根據(jù)權(quán)利要求9所述形成娃埋入式數(shù)位線存取裝置的方法，其特征在于，在所述金 屬層被蝕刻和彼此分開之后，會緊接著移除所述犧牲填充材料。
20. 根據(jù)權(quán)利要求9所述形成娃埋入式數(shù)位線存取裝置的方法，其特征在于，在凹陷所 述字元線溝渠中的所述填充材料和蝕除所述硬掩膜的工藝包括一化學機械拋光工藝和一 回蝕刻工藝。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硅埋入式數(shù)位線存取裝置及其形成方法，該存取裝置包括沿著第一方向延伸的第一數(shù)位線溝渠、位于第一數(shù)位線溝渠之間的埋入式數(shù)位線、分隔第一數(shù)位線溝渠的第二溝渠和第三溝渠、位于第二溝渠中而填入數(shù)位線溝渠又有空氣間隙的填充材料、沿著第二方向延伸的多個字元線溝渠、位于字元線溝渠的壁上的金屬字元線以及填入字元線溝渠中的填充材料。
【IPC分類】H01L21-8242, H01L27-108
【公開號】CN104617096
【申請?zhí)枴緾N201410478335
【發(fā)明人】希亞姆·蘇爾氏, 拉爾斯·黑尼克
【申請人】南亞科技股份有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年9月18日
【公告號】US20150123280