專利名稱：制造半導(dǎo)體器件的方法
制造半導(dǎo)體器件的方法背景技術(shù)隨著半導(dǎo)體器件的高度集成，器件在進(jìn)行著小型化。小型化半導(dǎo)體器件也要求線尺寸(line size)小型/減小。然而，通過現(xiàn)有技術(shù)的光 源諸如ArF、 KrF和F2光源以及光刻膠構(gòu)圖所實(shí)施的光刻工藝在實(shí)現(xiàn) 金屬線的微細(xì)圖形方面存在局限性。也即，由于光學(xué)系統(tǒng)的局限性以及光刻膠聚合物本身分辯率的局 限性，導(dǎo)致在實(shí)現(xiàn)幾微米的線時(shí)存在局限性。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的實(shí)施例提供一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其能夠通 過氧化工藝精確地控制金屬線的線寬。在一個(gè)實(shí)施例中， 一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法包括在半導(dǎo) 體襯底上形成具有第一寬度的光刻膠圖形；利用該光刻膠圖形作為掩 模蝕刻該半導(dǎo)體襯底，以形成半導(dǎo)體凸起部；在包括該半導(dǎo)體凸起部 的半導(dǎo)體襯底的整個(gè)表面上形成氧化層；除去該半導(dǎo)體凸起部，以形 成被該氧化層包圍的溝槽；在該溝槽上實(shí)施覆蓋蝕刻(blanket-etching)， 以僅僅保留在該溝槽周圍形成的一部分氧化層；在包括該氧化層的半 導(dǎo)體襯底的整個(gè)表面上沉積金屬；以及除去該氧化層，以形成金屬線。在附圖和下面的描述中將闡述一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。其他 特征從該描述和附圖以及權(quán)利要求書中顯而易見。


圖l一9是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的、用于圖示制造半導(dǎo)體器件的
方法的截面圖。圖l是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的、在涂布了光刻膠之后的截面圖。圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的、在形成了光刻膠圖形之后的截面圖。圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的、在形成了半導(dǎo)體凸起部之后的截面圖。圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的、在形成了氧化層之后的截面圖。圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的、在將氧化層平坦化之后的截面圖。圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的、在除去半導(dǎo)體凸起部之后的截面圖。 圖7是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的、在對(duì)氧化層進(jìn)行覆蓋蝕刻之后的截面圖。圖8是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的、在沉積了金屬之后的截面圖。 圖9是在按照一個(gè)實(shí)施例制造半導(dǎo)體器件的方法中形成了金屬圖 形之后的器件形狀的截面圖。
具體實(shí)施方式
將參照附圖描述依照本發(fā)明實(shí)施例的用于制造半導(dǎo)體器件的方法。在對(duì)實(shí)施例的描述中，要理解，當(dāng)稱一層(膜)在另一層或者襯 底上時(shí)，其能夠直接位于另一層或者襯底上，或者也可以存在中間層。 因而，當(dāng)稱一層是直接位于另一層或者襯底上時(shí)，就不存在中間層。參照?qǐng)D1，可將光刻膠300涂布在由例如非晶硅形成的半導(dǎo)體襯 底100上。參照?qǐng)D2，通過對(duì)光刻膠300進(jìn)行曝光和顯影工藝，能夠形成具 有第一寬度dl的光刻膠圖形310。這里，第一寬度dl可以是能夠通過 光刻工藝實(shí)現(xiàn)的最小線寬，并且能夠以最終要形成的線的寬度作為考 慮因素來確定。參照?qǐng)D3，在形成具有第一線寬dl的光刻膠圖形310后，能夠利
用該光刻膠圖形310作為掩模來蝕刻半導(dǎo)體襯底100。因而，如圖3所示形成半導(dǎo)體凸起部110。半導(dǎo)體凸起部110具有 屋脊形狀并且具有同光刻膠圖形310—樣的第一線寬dl。接著，參照?qǐng)D4，在除去光刻膠圖形310后，能夠在包括該半導(dǎo) 體凸起部110的半導(dǎo)體襯底100的整個(gè)表面上形成氧化層200。該氧化層200能夠通過在半導(dǎo)體襯底100上實(shí)施濕法氧化來形成。 在一個(gè)實(shí)施例中，濕法氧化是通過在大約900—I10(TC的高溫下注入蒸 汽(H20) —段短時(shí)間來實(shí)施的。這里，通過該濕法氧化而形成的氧化層200的40 — 50%是在半導(dǎo) 體襯底100內(nèi)部形成的，而氧化層200的其余部分是在半導(dǎo)體襯底100 的外部形成的。也即，襯底100的非晶硅產(chǎn)生氧化，從而氧化層形成 在襯底上， 一部分襯底成為氧化層200的一部分。因此，通過產(chǎn)生氧化層200，半導(dǎo)體凸起部110成為比第一寬度 dl窄的第二寬度d2。參照?qǐng)D5，在形成氧化層200后，使該氧化層200平坦化，直到 具有第二寬度d2的半導(dǎo)體凸起部110的上表面暴露出來。在一個(gè)實(shí)施 例中，氧化層200能夠通過化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝進(jìn)行拋光。參照?qǐng)D6，然后能夠?qū)⑼ㄟ^氧化層200的平坦化而暴露的、具有 第二寬度d2的半導(dǎo)體凸起部IIO除去。因此，形成了由氧化層200包 圍著的溝槽(trench)。該溝槽能夠通過利用氟化乙烯丙烯(fluorinated ethylene propylene) (FEP)選擇性地濕法蝕刻僅僅由硅形成的半導(dǎo)體凸 起部IOO而形成。
也即，從半導(dǎo)體凸起部110的側(cè)壁生長(zhǎng)出的氧化層200的第一部分210以及從襯底100的上表面生長(zhǎng)出的氧化層200的第二部分220 保留下來。隨后，對(duì)保留第一部分210和第二部分220的氧化層200進(jìn)行覆 蓋蝕刻。該蝕刻工藝能夠是反應(yīng)性離子蝕刻(RIE)，并且直到氧化層 200的第二部分220被完全除去才停止實(shí)施。由于RIE是在垂直方向上實(shí)施的，因此第一部分210的寬度不會(huì) 減小，并且第一和第二部分210和220僅僅沿高度方向被蝕刻。也即，氧化層200的第一部分210蝕刻掉的高度是第二部分220 的高度。因此，參照?qǐng)D7，在該蝕刻之后還留下來的氧化層200的第一部 分210與相鄰的氧化層200的第一部分210相隔第二寬度d2。半導(dǎo)體 襯底100通過彼此隔開的第一區(qū)域210之間的空間而暴露出來。接著，參照?qǐng)D8，可在襯底100的整個(gè)表面上沉積金屬400。金屬 400可包括銅。在一個(gè)實(shí)施例中，金屬400的沉積可利用電子(E)束 蒸發(fā)作用來實(shí)施。因此，金屬400將由第一部分210包圍的溝槽填充， 并且沉積在第一部分210上。在一個(gè)實(shí)施例中，在沉積金屬400后，可通過蝕刻溶液將氧化層 200的第一部分210除去。這里，氧化層200的第一部分210能夠通過剝離操作被除去。留 在第一部分210上的部分金屬400隨著該氧化物一起除去，而位于第 一部分之間的這部分金屬400保留下來。因此，如圖9所示，第一金屬線"a"和第二金屬線"b"交替形成。這里，第一和第二金屬線"a"和"b"可具有不同的寬度，這取 決于具有第一寬度dl的光刻膠圖形310的分開距離(separation distance)。例如，假設(shè)相鄰光刻膠圖形310之間的分開距離為d3，氧化層200 的厚度可給定為x，形成在半導(dǎo)體襯底100上并且在半導(dǎo)體凸起部110 內(nèi)部的氧化層200的厚度是xl，并且形成在半導(dǎo)體凸起部110外部的 氧化層200的厚度是x2,其中x-xl+x2。此外，假設(shè)第一金屬線"a"的寬度是d2，該寬度是如圖8所示的 第二寬度，并且第二金屬線"b"的寬度是d4，于是金屬線的寬度可由 d2-dl—2 (xl)以及d4二d3 — 2 (x2)來給出。這里，由于xl禾卩x2 是由實(shí)驗(yàn)所決定的因子，因此可通過控制寬度dl和d3將第一金屬線 "a"和第二金屬線"b"的寬度設(shè)成彼此相等或者不同。如上所述，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，通過使半導(dǎo)體器件的線形成得比用 于限定半導(dǎo)體凸起部的光刻膠圖形之間的寬度更窄，能夠使得半導(dǎo)體 器件小型化。說明書中任何談到"一個(gè)實(shí)施例"、"一實(shí)施例"、"示例性實(shí)施 例"等指的是在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中包含有一個(gè)特定的特征， 結(jié)構(gòu)，或者與該實(shí)施例描述相關(guān)的特性。說明書中各個(gè)地方出現(xiàn)的這 種措辭不一定指的是同一實(shí)施例。此外，當(dāng)對(duì)特定的特征，結(jié)構(gòu)或者 特性與任一實(shí)施例相關(guān)地進(jìn)行描述時(shí)，其落在本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠與 這些實(shí)施例中的其他一個(gè)相關(guān)地影響這些特征，結(jié)構(gòu)，或者特性的范 圍內(nèi)。
盡管這里參照許多示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是應(yīng) 該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)Υ诉M(jìn)行其他的大量的落在公開內(nèi)容的 原理和范圍內(nèi)的修改和具體實(shí)施。特別是，對(duì)組件和/或落在公開內(nèi)容、 附圖和所附權(quán)利要求書內(nèi)的對(duì)象組合布置的各種布置，各種變化和修 改都是可能的。在組件和/或布置的變化和修改之外，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人 員來說，選擇使用也是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括在半導(dǎo)體襯底上形成具有第一寬度的光刻膠圖形；使用該光刻膠圖形作為掩模蝕刻該半導(dǎo)體襯底，以形成半導(dǎo)體凸起部；在包括該半導(dǎo)體凸起部的半導(dǎo)體襯底的整個(gè)表面上形成氧化層；除去該半導(dǎo)體凸起部，以形成被該氧化層包圍的溝槽；在該溝槽上實(shí)施覆蓋蝕刻，以僅僅留下一部分形成于該溝槽周圍的氧化層；在包括該部分氧化層的該半導(dǎo)體襯底的整個(gè)表面上沉積金屬；并且除去該部分氧化層，以形成金屬圖形。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括在利用該光刻膠圖形作為掩 模蝕刻該半導(dǎo)體襯底后，除去該光刻膠圖形。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中除去該半導(dǎo)體凸起部以形成該溝槽包括拋光該氧化層，以將該半導(dǎo)體凸起部暴露出來；以及 蝕刻該暴露的半導(dǎo)體凸起部，以除去該半導(dǎo)體凸起部。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中蝕刻該暴露的半導(dǎo)體凸起部包 括利用氟化乙烯丙烯選擇性地濕法蝕刻該半導(dǎo)體凸起部。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中形成該氧化層包括濕法氧化該 半導(dǎo)體襯底的表面以形成該氧化層。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中該濕法氧化是在900—100(TC 溫度下實(shí)施的。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該形成該氧化層使得該半導(dǎo)體 凸起部具有比第一寬度窄的第二寬度。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中該氧化層的厚度的40 — 50%是 從該半導(dǎo)體凸起部形成的。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該實(shí)施覆蓋蝕刻包括實(shí)施反應(yīng) 性離子蝕刻工藝，其中該氧化層是通過該反應(yīng)性離子蝕刻工藝僅僅在 高度方向上被除去的。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中沉積金屬包括使用電子束蒸 發(fā)工藝來沉積銅。
11. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該氧化層的厚度x由等式x 二xl+x2給出，并且在形成該氧化層之后該半導(dǎo)體凸起部d2的厚度由 等式d2二dl-2(xl)給出，其中dl是第一寬度，xl是從該半導(dǎo)體凸起部中形成的部分氧化 層的厚度，x2是從該半導(dǎo)體凸起部的外部形成的部分氧化層的厚度， 并且其中該金屬圖形包括具有寬度為dl的第一金屬線和寬度為 d3-2(x2)的第二金屬線，其中d3是該光刻膠圖形之間的距離。
全文摘要
提供了一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法。在該方法中，在半導(dǎo)體襯底上形成具有第一寬度的光刻膠圖形，并且使用該光刻膠圖形作為掩模蝕刻該半導(dǎo)體襯底，以形成半導(dǎo)體凸起部。在包括該半導(dǎo)體凸起部的半導(dǎo)體襯底的整個(gè)表面上形成氧化層。隨后，除去該半導(dǎo)體凸起部，以形成被該氧化層包圍的溝槽。之后，在該溝槽上實(shí)施覆蓋蝕刻，以僅僅留下一部分形成于該溝槽周圍的氧化層。在包括該部分氧化層的該半導(dǎo)體襯底的整個(gè)表面上沉積金屬，并且除去該部分氧化層，以形成金屬圖形。
文檔編號(hào)H01L21/70GK101110388SQ20071013664
公開日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2007年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月18日
發(fā)明者鄭恩洙 申請(qǐng)人:東部高科股份有限公司