发明名称 利用假图案制作浅沟渠绝缘区域之方法
摘要 一垫层及一氮化矽层形成于晶圆之上以光阻做为蚀刻罩幕藉由蚀刻技术形成复数个沟渠于晶圆之中,形成沟渠填充物质于沟渠之中做为绝缘区域,接着,形成一具有假图案罩幕的"reverse tone"罩幕于氧化层之上,假图案罩幕将遮盖氧化层的第一部份以及曝露第二部份,利用假图案罩幕及"reverse tone"罩幕做为蚀刻罩幕,以蚀刻制程来蚀刻氧化层,在沟渠区域之正上方将有凸起之氧化层残留形成"reverse tone"结构。复数个凸出之假图案则形成于较宽区域之上方。最后,以化学机械研磨技术进行平坦化制程。
申请公布号 TW461034 申请公布日期 2001.10.21
申请号 TW086117811 申请日期 1997.11.26
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 余振华
分类号 H01L21/76 主分类号 H01L21/76
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种形成沟渠绝缘区域于半导体矽晶圆上之方法,该方法至少包含:形成一垫层于该晶圆之上;形成一氮化矽层于该垫层之上;形成复数个沟渠于该氮化矽层、该垫层以及该晶圆之中,该复数个沟渠形成之后,该晶圆具有不包含该复数个沟渠之第一区域,以及包含该复数个沟渠之第二区域;形成沟渠填充层于该氮化矽层之上以及回填至该复数个沟渠之中;及蚀刻该沟渠填充层以形成假图案包含复数个凸出之结构至少位于该第一区域之上。2.如申请专利范围第1项之方法,在形成上述之假图案之后更包含施以化学机械研磨于该晶圆以得到平坦化之表面。3.如申请专利范围第1项之方法,在形成上述之沟渠填充层之后更包含施以热处理制程。4.如申请专利范围第2项之方法,在形成上述之沟渠填充层之后更包含施以热处理制程。5.如申请专利范围第1项之方法,更包含下列步骤以形成该复数个沟渠:形成一光阻于该氮化矽层之上以定表该复数个沟渠之区域;蚀刻该该氮化矽层、该垫层以及该晶圆;及去除该光阻。6.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之假图案遮盖该沟渠填充层之第一部份,曝露该沟渠填充层之第二部份。7.如申请专利范围第6项之方法,其中上述之第一部份之宽度与该沟渠之一宽度相同。8.如申请专利范围第6项之方法,其中部份上述之凸出结构对准于该沟渠。9.如申请专利范围第6项之方法,其中部份上述之凸出结构不完全对准于该沟渠。10.如申请专利范围第6项之方法,其中部份上述之凸出结构之间距隙为规则状态。11.如申请专利范围第6项之方法,其中部份上述之凸出结构之间距隙为不规则状态。12.如申请专利范围第6项之方法,其中部份上述之凸出结构系为长条状。13.如申请专利范围第6项之方法,其中部份上述之凸出结构系为西洋棋盘之结构。14.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之沟渠填充层为ozone-TEOS。15.如申请专利范围第14项之方法,其中形成上述之ozone-TEOS层之温度约为400至480℃。16.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之氮化矽层为利用低压化学气相沈积法(Low Pressure ChemicalVapor Deposition;LPCVD)、电浆增强式化学气相沈积法(Plasma Enhance Chemical Vapor Deposition;PECVD)或高密度电浆化学气相沈积法(High Density Plasma Chemical VaporDeposition;HDPCVD)形成。17.如申请专利范围第16项之方法,其中上述之反应气体为SiH4.NH3.N2.N2O、SiH2Cl2.NH3.N2.N2O。18.如申请专利范围第16项之方法,其中上述之反应气体为SiH2Cl2.NH3.N2.N2O。19.如申请专利范围第16项之方法,其中上述之制程温度约为400-800℃。20.如申请专利范围第3项之方法,其中上述之热处理在含氧环境中进行,该热处理温度约为950-1050℃。21.如申请专利范围第20项之方法,其中上述之该热处理时间约为30-130分钟。22.如申请专利范围第4项之方法,其中上述之热处理在含氧环境中进行,该热处理温度约为950-1050℃。23.如申请专利范围第22项之方法,其中上述之该热处理时间约为30-130分钟。24.一种形成沟渠绝缘区域于半导体矽晶圆上之方法,该方法至少包含:形成一垫层于该晶圆之上;形成一氮化矽层于该垫层之上;形成复数个沟渠于该氮化矽层、该垫层以及该晶圆之中;形成沟渠填充层于该氮化矽层之上以及回填至该复数个沟渠之中;及蚀刻该沟渠填充层以形成单一图形之假图案以利于将反相(reverse tone)罩幕外观特征尺寸一致化并产生单一大小之布局。25.如申请专利范围第24项之方法,在形成上述之假图案之后更包含施以化学机械研磨于该晶圆以得到平坦化之表面。26.如申请专利范围第24项之方法,在形成上述之沟渠填充层之后更包含施以热处理制程。27.如申请专利范围第24项之方法,更包含下列步骤以形成该复数个沟渠:形成一光阻于该氮化矽层之上以定义该复数个沟渠之区域;蚀刻该该氮化矽层、该垫层以及该晶圆;及去除该光阻。28.如申请专利范围第24项之方法,其中部份上述之凸出结构系为长条状。29.如申请专利范围第24项之方法,其中部份上述之凸出结构系为西洋棋盘之结构。30.如申请专利范围第24项之方法,其中上述之沟渠填充层为ozone-TEOS。31.如申请专利范围第30项之方法,其中形成上述之ozone-TEOS层之温度约为400至480℃。32.如申请专利范围第24项之方法,其中上述之氮化矽层为利用低压化学气相沈积法(Low Pressure Chemical Vapor Deposition;LPCVD)、电浆增强式化学气相沈积法(Plasma Enhance Chemical VaporDeposition;PECVD)或高密度电浆化学气相沈积法(HighDensity Plasma Chemical Vapor Deposition;HDPCVD)形成。33.如申请专利范围第32项之方法,其中形成上述氮化矽层之反应气体为SiH4.NH3.N2.N2O、SiH2Cl3.NH3.N2.N2O。34.如申请专利范围第32项之方法,其中形成上述之氮化矽层反应气体为SiH2Cl2.NH3.N2.N2O。35.如申请专利范围第32项之方法,其中形成上述之氮化矽层制程温度约为400-800℃。36.如申请专利范围第26项之方法,其中上述之热处理在含氧环境中进行,该热处理温度约为950-1050℃。37.如申请专利范围第26项之方法,其中上述之该热处理时间约为30-130分钟。图式简单说明:第一图为传统制程形成凹陷结构于晶圆上之截面图。第二图为传统制程利用微影以及蚀刻制程将二氧化矽层部份蚀刻形成在沟渠区域上方形成凸出部份〝reverse tone〞之截面图。第三图为传统制程产生〝reverse micro loading effect〞之截面图。第四图为本发明之形成氧化垫层、氮化矽层于晶圆上之截面图以及形成浅沟渠之截面图。第五图为本发明之形成氧化层于氮化矽层上以及回填浅沟渠中之截面图。第六图为本发明第一实施例之形成〝reverse tone〞罩幕以及假图案罩幕于氧化层上之截面图。第六图A为本发明第二实施例之形成假图案罩幕于氧化层上之截面图。第七图为本发明第一实施例之形成〝reverse tone〞结构以及假图案之截面图。第七图A为本发明第二实施例之形成假图案之截面图。第八图为本发明之施以化学机械研磨制程之截面图。第九图A以第九图B为本发明之假图案示意图。
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