TW200915414A - Semiconductor device and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
200915414 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種半導體裝置及其製造方法。 【先前技術】 通常,半導體裝置可具有多層結構,其中可透過濺鍍或化學 氣相沈積形成多層結構中的每一層,而後可透過網板印刷法對各 ( 層進行型樣加工。但由於半導體裝置之基板的上和/或上方之型 樣的大小與密度不同會產生各種問題,為此已開發出了一種與主 型樣一同形成假鍍型樣之技術。 【發明内容】 - 本發明實施例係關於一種半導體裝置及其製造方法,這種半 V體衣置係具有複數個假鍍型樣,藉以有效地減少化學機械平化 製耘或蝕刻製程中因型樣依賴性而產生的工藝缺陷。 k 本發明之一方面在於提供一種半導體裝置,係至少包含有·· 裝置型樣,係形成於基板之上和/或上方;以及複數個假鑛型樣, 係形成於裝置型樣之—側,這些假鍍型義具有不_縱向截面 積。 本發明之另一方面在於提供一種半導體裝置之製造方法,係 至^包3有町步驟:於基板之上和/或上方形成裝置型樣,·於 此裝置型樣之—側形成複數個假鑛型樣,這些假鍍型樣係具有不 6 200915414 同的縱向截面積。 本發明之又一方面在於提供一種半導體裝置之製造方法,係 至少包含有以下步驟:於基板中形成潛溝槽隔離型樣;透過於基 板上執行第―働彳製程,藉以於此潛溝槽隔離型樣之—側的基板 中形成第-溝槽,這些第—溝槽係具有第透過對一些第 -溝槽執行再次侧製程,藉以於基板中職多個第二溝槽,這 (些第—溝槽係具有第二深度,而此第二深度大於第-深度;透過 填充第-溝槽,藉以形成第一假鑛型樣,此第一假鑛型樣係具有 第一厚度;以及透過填充第二溝槽,藉以形成第二假鍍型樣,此 第二假鍍雜具有第二厚度,同時此第二厚度獻於第一厚度。 【實施方式】 ,可以理解’當述及—個元件,如層、區域或基板位於其它元 /下日此元件可直接地位於其它元件上/下,或者 ( 可將此元件插入其它的元件中。 如「第1圖」所示,本發明實施例之半導體裝置可包含有農 置型樣觸與假鑛型樣。其中,裳置型樣励可形成於基板 50之上和/或上方,同時,具有不同的縱向截面積之複數細機 型樣200係形成於裳置型樣觸之—側。如「第丨圖」盘「第2 圖二所示,這些假鑛型樣·可具有相同的平面尺寸或具有不同 的平面尺f因此,在本發明實施例之半導體裝置中,雖然這些 假鑛型樣具有相同的平面尺寸,但從三維結構的角度來看,這些 7 200915414 假鑛型樣具有不同_向截面積。進*,可肖彳弱化學機械平化 &MP,ehemieal medlar^ polarizati〇n)製程或蝕刻製程中型樣依 賴性所起到的增大工藝缺陷之作用。 在本發明實施例中,作為主型樣之裝置型樣1〇〇可具有潛溝 mm(STI ^ shallow trench isolation)^^ 〇 種隔離法於基板5〇中形成潛溝槽隔離型樣。此假鑛型樣細係包 含:第-假鍍型樣2Η),係形成於裝置型樣應之一侧,且此第 假鑛里樣21G之厚度係為第—厚度;以及第二假錄型樣加, 此第二假翻樣220之厚度敍於第—厚度。依據本發明實施 例,在形成假鑛型樣200之過程中,可於裝置型樣1〇〇之一側的 基板50 _成複數個第—溝槽T1,這些第—溝槽τι係具有第一 深度。而後,可於基板50 +形成多個第二溝槽T2,這些第二溝 槽T2係具有大於第一深度的第二深度。如上所述,可分卿成第 溝槽T1與第一溝槽T2。或者,可在於裝置型樣卿之一侧的 基板50中形成具有第—深度之第—溝槽们,並透蝴一政第一 溝槽τ丨進行再次_,可形献有第二深度之第二溝槽τ2。 上述刀別形成第-溝槽T1與第二溝槽τ2之過程以及上述透 過對某—帛賴T1進彳了再她刻細軸帛二溝槽τ2之過程 可用光敏膜並透過光刻與_完成,而下文將省略對這些過程的 詳盡描述。 而後,可對第一溝槽T1與第二溝槽T2進行填充’ 藉以形成 200915414 具有第-厚度的第-假鑛型樣no以及具有第二厚度的第二假鍵 型樣220。雖然所用的假鍍型樣2〇〇具有同一個平面尺寸,但為 了體現出使肢少兩種假鍍型樣之效果,從三維結構之觀點來 看,可使這些假鍍型樣200具有不同的縱向截面積。換言之,如 「第2圖」所示,在裝置型樣1〇〇係為潛溝槽隔離型樣之狀況中, 可按晶格形狀(latticeshape)交替地形成具有較潛的第一溝槽们 .與較深的第二溝槽T2 ’藉以形成假鍍型樣。因此,可對填入第一 溝槽T1與第二溝槽T2之間隔填充氧化物(gapfiii 〇xide)的表面 輪廓進行調節。進而’可形成完全規則且重複的第一假鍍型樣210 與第二假鑛型樣220。因此,可在化學機械平化製程中或溝槽餘 刻製程中消除型樣倚賴性。 與第2圖」所示之實施例中裝置型樣為潛溝槽隔離型樣之 狀況相反’在「第3圖」所示之實施例中,裝置型樣3〇〇可為複 合型樣,但這並不對本發明構成限制。例如,此裝置型樣3〇〇還 可為金屬型樣。其巾,可透過通用過程形成複合型樣或金屬型樣。 換言之,可透過沈鋪餅基板50上和/或上方形成複合層或金 屬層,進而透過型樣加工形成裝置型樣3〇〇,即複合型樣或金屬 型樣。此處,假鍍型樣200係包含有:第三假鍍型樣230,係形 成於此裝置型樣300的一側,相對於基板50之頂面而言此第三假 錢型樣230具有第三高度;以及第四假鑛型樣24〇,此第四假鍵 型樣240具有第四高度,而此第四高度係低於第三高度。 9 200915414 依據本發明之實施例,在假鍍型樣200之形成過程_,可於 裝置型樣300—側的基板50之上和/或上方形成具有第三高度的 第三假鍍型樣230。而後,可於此基板50上和/或上方形成具有 第四高度的第四假鍍型樣240’其中此第四高度係低於第三高度。 如上所述,可分別形成第三假鍍型樣23〇與第四假鍍型樣24〇。 或者,可在假鑛型樣200之形成過程中於此裝置型樣3〇〇之 -側的基板50之上和/或上方形成具有第三高度的第三假鑛型 樣230。而後,可透過對一些第三假鍍型樣23〇進行額再次蝕刻, 於基板50之上和/或上方形成具有第四高度的第四假鍍型樣 240 ’其中此第四高度低於第三高度。例如,可透過沈積製程於基 板50之上和/或上方為第二假鑛型樣〇與第四假鑛型樣形 成材料層’贿可使崎用光罩並透過_製程形成此第三假鑛 型樣230與第四假鑛型樣24〇。在本發明實施例巾,「第丄圖」與 「第3圖」中所示之假鑛型樣可具有相同的或不同的平面尺寸。 雖然,所用的假鍍型樣具有同—個平面尺寸,但為了體現出 使用至少兩種假鍍型樣之效果,從三維結構之觀點來看,可使這 些假鑛型樣具有不同的縱向截面積。如「第3圖」所示,在装置 型樣3⑻為金屬型縣複合麵之狀財,假麵樣中的— 些第二假鍍型樣23〇可具有較高的高度,而假錢型樣中的其 餘的第四織型樣240可具有較低的高度。因此,可對沈積於第 三假鑛型樣與第四假鑛型樣之頂面上和/或上方之金屬 200915414 間介電層(IMD ’ int_etal dieleetrie)的表面輪廓進行調節。進而, 可形成完全規則且重複的第三假㈣樣23()與第四假鑛型樣 24〇。因此,可於後續的金屬制介電層之化學機械平化製程中消 除型樣倚賴性。 在本發明實施狀半導體裝纽其製造方法巾,雜所用之 •假鑛型樣具有相同的平面尺寸,但以三維結構之觀點來看,可使 Γ這些假_樣具有獨的縱域_,進柯雜好地在化學機 械平化製程或_製程中減少因型樣依賴性而產生之工获缺^ a雖然本發明以前述之較佳實_賊如上,然其並非用以限 :本^,任何熟習鱗技藝者’在獨離本發明之精神和範圍 ,當可作些許之更動與潤飾,因此本侧之專梅護範圍須視 本况明書所社申請專利範_界定者鱗。 、 【圖式簡單說明】 實施例之半導體裝置及其 第1圖至第3圖為用於說明本發明 製造方法的示意圖。 【主要元件符號說明】 50 100 200 210 基板 裝置型樣 假鍍型樣 第一假鍍型樣 第二假鍍型樣 11 220 200915414 230 第三假鍍型樣 240 第四假鍍型樣 300 裝置型樣 ΤΙ 第一溝槽 Τ2 第二溝槽 12
Claims (1)
- 200915414 十、申請專利範圍: 1. 一種半導體裝置,係包含: 一裝置型樣,係形成於一基板附近 ;以及 複數個假鑛型樣,係位於該裝置型樣之一侧,並且該等假 鍍型樣係具有不同的縱向截面積。 2. 如申請專利範圍第丨項所狀半導縣置,其巾織置型樣係 包含有一潛溝槽隔離型樣,該潛溝槽隔離型樣係形成於該基板 中,並且轉假卿樣係包含··—第—假翻樣,係形成於該 裝置型樣之-側,且該第一假鑛型樣係具有一第一厚度;以及 -第-假麵樣,係具有—第二厚度,該第二厚度係大於該第 一厚度。 3. 如申清專利範圍第i項所述之半導體褒置,其中該裝置型樣係 包含有-複合型樣,該複合型樣餘職基板上,並且該等假 鑛型樣係包含有:一第一假鍍型樣,係形成於該裂置型樣之- 側’其t相對於該基板之頂面而言該第—假翻樣係具有一第 -高度;以及-第二假鑛型樣,係具有—第二高度,且該第二 高度係小於該第一高度。 4. 如申請專利範圍第丨項所述之半導體裝置,其中該裂置型樣係 包含有-金屬型樣’該金屬型樣係形成於該基板上,並且該等 假鐘型樣係包含··―第―假鍍雜,_成於該裝置型樣之一 側,其中相對於絲板之彻而言該第—假翻樣係具有一第 一高度’·以及—第二假鍍麵,係具有-第二高度,且該第二 13 200915414 高度係小於該第一高度。 5. 如申縣利範圍第1:f|所述之半導體H其巾該等假鑛型樣 係具有相同的平面尺寸。 6. 如申清專利範圍帛i項所述之半導體裝置,其中該等假鑛型樣 係具有不同的平面尺寸。 7. —種半導體裝置的製造方法,係包含: 於一基板附近形成一裝置型樣;以及 於遠裝置雜之-細彡紐數她鍍型樣,該等假鑛型樣 係具有不同的縱向截面積。 8. 如申凊專利範圍$ 7項所述之半導體裝置的製造方法,其中該 波置型樣係包含有-潛溝槽隔離型樣,該潛溝槽隔離型樣係形 成於該基板中’並且形成該等假鑛型樣之步驟係包含: 於該裝置型樣之-側形成多個第—溝槽,該等第一溝槽係 具有一第一深度; 形成多個第二溝槽,該等第二溝槽係具有一第二深度,且 該第二深度係大於該第一深度;以及 透過填充該等第-溝槽’形成—第—假翻樣,該第一假 锻型樣係具有一第—厚度,以及透過填充該等第二溝槽,形成 -第二假㈣樣,該第二假翻樣係具有__第二厚度,該第二 厚度係大於該第一厚度。 9.如申請專利範圍第8項所述之半導體裝置的製造方法,其中該 14 200915414 第一假鍍型樣與該第二假鍍型樣係交替地設置於一晶格形狀 中。 10.如申請專利範圍第7項所述之半導體裝置的製造方法,其中該 裝置型樣係包含有一潛溝槽隔離型樣,該潛溝槽隔離型樣係位 於该基板中,以及形成該等假鑛型樣之步驟係包含: 透過對該基板進行一第一蝕刻製程,藉以於該裝置型樣之 一側形成多個第一溝槽,該等第一溝槽係具有一第一深度; 透過對該等第一溝槽中的一些第一溝槽進行一再次蝕刻 製程,形成多個第二溝槽,該等第二溝槽係具有一第二深度, 且該第二深度係大於該第一深度;以及 透過填充該等第一溝槽形成一第一假鑛型樣,該第一假鑛 型樣係具有一第一厚度,並透過填充該等第二溝槽形成一第二 假鍍型樣,該第二假鍍型樣係具有一第二厚度’該第二厚度係 大於該第一厚度。 11 ·如申請專利範圍第10項所述之半導體裝置的製造方法,其中該 第一假鍍型樣與該第二假鍍型樣係交替地設置於—晶格形狀 中〇 12.如申請專利範圍第7項所述之半導體裝置的製造方法,其中該 裝置型樣係包含有一複合型樣,該複合型樣係形成於該基板 上,且該等假鍍型樣係包含有: 於該裝置型樣之一侧形成一第一假鍍型樣,相鮮於該基板 15 200915414 之頂面而言該第一假鍍型樣係具有一第一高度;以及 形成一第二假鍍型樣,該第二假鍍型樣係具有一第二高 度’ §亥弟一而度係小於該第一高度。 13. 如申請專利範圍第12項所述之半導體裝置的製造方法,其中該 第一假鑛型樣與該第二假鍍型樣係交替地設置於一晶格形狀 中。 14. 如申請專利範圍第7項所述之半導體裝置的製造方法,其中該 裝置型樣係包含有一複合型樣,該複合型樣係形成於該基板 上’且形成該等假鍍型樣之步驟,係包含: 於該裝置型樣之一側形成第一假鍍型樣,相對於該基板之 頂面而言該第一假鍍型樣係具有一第一高度;以及 透過於該等第一假鍍型樣中之一些假鍍型樣上執行一蝕 刻製程,藉以形成一第二假鑛型樣,該第二假鑛型樣係具有一 第二高度’且該第二高度係小於該第一高度。 15. 如申請專利範圍第7項所述之半導體裝置的製造方法,其中該 裝置型樣係包含有一金屬型樣,該金屬型樣係形成於該基板 上’並且形成該等假鍍型樣之步驟係包含有: 於該裝置型樣之一側形成一第一假鍍型樣,相對於該基板 之頂面而言該第一假鍍型樣係具有一第一高度;以及 形成一第二假鍍型樣,該第二假鍍型樣係具有一第二高 度,該第二高度係小於該第一高度。 16 200915414 16. 如申請專利範圍第7項所述之半導體裝置的製造方法,其中該 裝置型樣係包含有一金屬型樣,該金屬型樣係形成於該基板 上,並且形成該等假鍍型樣之步驟,係包含: 於該裝置型樣之一側形成第一假鍍型樣,相對於該基板之 頂面而言該第一假鍍型樣係具有一第一高度;以及 透過於該等第一假鍍型樣中之一些第一假鍍型樣上執行 -蝕刻製程,藉以形成—第二假鑛型樣,該第二假鍍型樣係具 有-第二高度’且該第二高度係小於該第一高度。 17. —種半導體裝置的製造方法,係包含: 於一基板中形成一潛溝槽隔離型樣; 透過於s亥基板上執行一帛一餘刻製程,於該潛溝槽隔離型 樣之-側的基板中形成多個第一溝槽,該等第一溝槽係具有一 第一深度; 透過於該等第-溝槽上執行一再次蚀刻製程,藉以於該基 板中形成多個第二溝槽,該等第二溝槽係具有一第二深度,且 該弟一深度係大於該第一深度; 透過填充該等第-溝槽,藉以形成—第―假鍍型樣,該第 /假鍍型樣係具有一第一厚度;以及 透過填充轉第二溝槽,藉則彡成—第二假麵樣,該第 二假鍍型樣係具有-第二厚度,且該第二厚度係大於該第一厚 度。 17 200915414 18. 如申請專利範圍第17項所述之半導體裝置的製造方法,其中該 潛溝槽隔離型樣係包含有一複合型樣。 19. 如申請專利範圍第17項所述之半導體裝置的製造方法,其中該 潛溝槽隔離型樣係包含有一金屬型樣。 20. 如申請專利範圍第17項所述之半導體裝置的製造方法,其中該 第一假鍍型樣與該第二假鍍型樣係交替地設置於一晶格形狀 中〇 / 18
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