一种半导体器件的制造方法技术

本发明专利技术提供了一种半导体器件的制造方法，该制造方法包括：提供一基底；在基底中形成浅刻蚀沟槽图案，浅刻蚀沟槽图案包括多个浅刻蚀沟槽；在基底表面及浅刻蚀沟槽图案中形成字线材料层，字线材料层填满每个浅刻蚀沟槽；采用包含有磷酸

【技术实现步骤摘要】
一种半导体器件的制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种半导体器件的制造方法。

技术介绍

[0002]在DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器，简称DRAM)的制造过程中，需要在埋沟阵列晶体管(Buried Channel Array Transistor)下方的有源区加工出字线。现有技术中在加工字线时，通常使用等离子气体干法刻蚀(Plasma Gas Dry Etch)工艺制造字线。具体的，在加工出浅刻蚀沟槽图案，并在基底及浅刻蚀沟槽图案中沉积字线材料层之后，需要先采用化学机械平坦化工艺(Chemical Mechanical Planarization，简称CMP)对字线材料层进行平坦化处理，之后采用等离子气体干法刻蚀工艺去除基底表面的字线材料层，并同样采用等离子气体干法刻蚀工艺对位于浅刻蚀沟槽内的字线材料层从上向下刻蚀部分字线材料层，保留部分字线材料层。之后还需要对保留的部分字线材料层的上表面进行清洗，以形成字线。需要的工艺步骤较多，工艺时间较长，导致成本较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种半导体器件的制造方法，用以减少工艺步骤，缩减工艺时间，降低成本。
[0004]本专利技术提供了一种半导体器件的制造方法，该制造方法包括：提供一基底；在基底中形成浅刻蚀沟槽图案，其中，浅刻蚀沟槽图案包括多个浅刻蚀沟槽；在基底表面及浅刻蚀沟槽图案中形成字线材料层，且字线材料层填满每个浅刻蚀沟槽；采用包含有磷酸r/>‑
乙酸
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硝酸(Phosphoric
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Acetic
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Nitric acid)的化学剂刻蚀字线材料层，以在浅刻蚀沟槽图案中形成字线图案，其中，字线图案包含形成在每个浅刻蚀沟槽中的字线。
[0005]在上述的方案中，通过采用包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂刻蚀字线材料层，从而通过一步刻蚀工艺即可在浅刻蚀沟槽图案中形成字线图案，将现有技术中所需要的三个工艺步骤，缩减为采用磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂湿法刻蚀字线材料层的一个工艺步骤，减少了不同工艺之间的搬运时间，从而能够缩短工艺时间，降低成本，并改善等离子气体干法刻蚀的相关问题。
[0006]在一个具体的实施方式中，在基底表面及浅刻蚀沟槽图案中形成字线材料层，且字线材料层填满每个浅刻蚀沟槽包括：在基底表面、每个浅刻蚀沟槽的槽底及槽壁上沉积氮化钛层；在氮化钛层表面沉积金属钨层，且金属钨层填满每个浅刻蚀沟槽。通过采用氮化钛层及金属钨层组成的双金属层作为字线材料层，防止包含有氟成分的离子渗透到栅氧化层中，导致栅氧化层出现断裂等现象。
[0007]在一个具体的实施方式中，采用包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂刻蚀字线材料层，以在浅刻蚀沟槽图案中形成字线图案包括：采用包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂刻蚀钨金属层及氮化钛层，以在浅刻蚀沟槽图案中形成字线图案；其中，每根字线包括钨线、以
及包裹在钨线侧面及底面的氮化钛线。
[0008]在一个具体的实施方式中，采用包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂刻蚀钨金属层及刻蚀氮化钛层的刻蚀选择比为1:1，使包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂在刻蚀浅刻蚀沟槽内的字线材料层时，使钨金属层及氮化钛层向下刻蚀的速率基本相同，从而形成表面较为平整的字线。
[0009]在一个具体的实施方式中，包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂还包括氮化钛刻蚀催化剂，以使包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂刻蚀钨金属层及刻蚀氮化钛层的刻蚀选择比为1:1，以便于通过添加催化剂的方式，使刻蚀钨金属层及刻蚀氮化钛层的刻蚀选择比为1:1。
[0010]在一个具体的实施方式中，在50℃～80℃的工艺温度下，采用包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂刻蚀钨金属层及刻蚀氮化钛层，以使刻蚀钨金属层及刻蚀氮化钛层的刻蚀选择比为1:1，以便于通过控制刻蚀工艺温度的方式，使刻蚀钨金属层及刻蚀氮化钛层的刻蚀选择比为1:1。
[0011]在一个具体的实施方式中，在采用包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂刻蚀钨金属层及氮化钛层之前，该制造方法还包括：采用干法刻蚀方式刻蚀位于浅刻蚀沟槽图案外的钨金属层；或采用干法刻蚀方式刻蚀位于浅刻蚀沟槽图案外的钨金属层及氮化钛层，以去除位于基底表面的钨金属层及氮化钛层。通过在采用包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂刻蚀之前，先采用干法刻蚀方式去除部分或全部位于浅刻蚀沟槽外的字线材料层，缩短刻蚀时间，提高刻蚀效率。
[0012]在一个具体的实施方式中，在采用包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂刻蚀钨金属层及氮化钛层之前，该制造方法还包括：采用化学机械平坦化方式研磨位于浅刻蚀沟槽图案外的钨金属层；或采用化学机械平坦化方式研磨位于浅刻蚀沟槽图案外的金属层及氮化钛层，以去除位于基底表面的钨金属层及氮化钛层。通过在采用包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂刻蚀之前，先采用化学机械平坦化方式去除部分或全部位于浅刻蚀沟槽外的字线材料层，缩短刻蚀时间，提高刻蚀效率。
[0013]在一个具体的实施方式中，在基底表面、每个浅刻蚀沟槽的槽底及槽壁上沉积氮化钛层之前，该制造方法还包括：在基底、每个浅刻蚀沟槽的槽底及槽壁上沉积栅氧化层，氮化钛层沉积在栅氧化层上，以抑制短沟道效应。
[0014]在一个具体的实施方式中，采用包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂刻蚀钨金属层及氮化钛层，以在浅刻蚀沟槽图案中形成字线图案包括：采用包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂刻蚀钨金属层及氮化钛层，且包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂刻蚀钨金属层及氮化钛层与刻蚀栅氧化层的刻蚀选择比大于100:1，使在刻蚀钨金属层及氮化钛层的时候，保证栅氧化层不被刻穿。
附图说明
[0015]图1为本专利技术实施例提供的一种半导体器件的制造方法的流程图；
[0016]图2为本专利技术实施例提供一种半导体器件制造方法的一个步骤结构示意图；
[0017]图3为本专利技术实施例提供一种半导体器件制造方法的另一个步骤结构示意图；
[0018]图4为本专利技术实施例提供一种半导体器件制造方法的另一个步骤结构示意图；
[0019]图5为本专利技术实施例提供一种半导体器件制造方法制造出的半导体器件结构示意
图。
[0020]附图标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：提供一基底；在所述基底中形成浅刻蚀沟槽图案，其中，所述浅刻蚀沟槽图案包含多个浅刻蚀沟槽；在所述基底表面及所述浅刻蚀沟槽图案中形成字线材料层，且所述字线材料层填满每个浅刻蚀沟槽；采用包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂刻蚀所述字线材料层，以在所述浅刻蚀沟槽图案中形成字线图案；其中，所述字线图案包含形成在每个浅刻蚀沟槽中的字线。2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述在所述基底表面及所述浅刻蚀沟槽图案中形成字线材料层，且所述字线材料层填满每个浅刻蚀沟槽包括：在所述基底表面、每个浅刻蚀沟槽的槽底及槽壁上沉积氮化钛层；在所述氮化钛层表面沉积金属钨层，且所述金属钨层填满每个浅刻蚀沟槽。3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述采用包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂刻蚀所述字线材料层，以在所述浅刻蚀沟槽图案中形成字线图案包括：采用包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂刻蚀所述钨金属层及氮化钛层，以在所述浅刻蚀沟槽图案中形成所述字线图案；其中，每根字线包括钨线、以及包裹在所述钨线侧面及底面的氮化钛线。4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，采用包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂刻蚀所述钨金属层及刻蚀所述氮化钛层的刻蚀选择比为1:1。5.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂还包括氮化钛刻蚀催化剂，以使所述包含有磷酸
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乙酸
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硝酸的化学剂刻蚀所述钨金属层及刻蚀所述氮化钛层的刻蚀选择比为1:1。6.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于，在50℃～80℃的工艺温度下，...

【专利技术属性】
技术研发人员：车世浩，杨涛，卢一泓，胡艳鹏，
申请(专利权)人：真芯北京半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：