[发明专利]用离子注入形成掩模层的方法及用其制造的半导体器件

权利要求书

1.一种形成半导体器件的掩模层的方法，包括以下步骤：

形成由沟槽分隔开的多个柱结构；

形成部分地填充所述沟槽并使每个柱结构的上部侧壁暴露的间隙填充材料；

形成覆盖所述柱结构和所述间隙填充材料的掩模层；

对所述掩模层执行离子注入以形成注入部分和未注入部分，所述注入部分覆盖所述间隙填充材料的上部和每个柱结构的上部侧壁的一侧，所述未注入部分覆盖每个柱结构的上部侧壁的另一侧；

在所述掩模层之上形成牺牲层；

暴露所述掩模层的未注入部分；和

选择性地去除所暴露的所述未注入部分。

2.如权利要求1所述的方法，其中，暴露所述掩模层的未注入部分的步骤包括以下步骤：

以使所述未注入部分暴露出来的方式将所述牺牲层和所述掩模层同时地平坦化。

3.如权利要求2所述的方法，其中，将所述牺牲层和所述掩模层同时地平坦化的步骤是使用化学机械抛光工艺或回蚀工艺来执行的。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述掩模层包括未掺杂的多晶硅。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述牺牲层包括氧化物层。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述离子注入包括：

第一离子注入，所述第一离子注入用于形成覆盖每个柱结构的上部侧壁的一侧的注入部分；和

第二离子注入，所述第二离子注入用于形成覆盖所述间隙填充材料的上部的注入部分。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述第一离子注入是高倾斜角注入，所述第二离子注入是垂直离子注入或低倾斜角注入。

8.一种制造半导体器件的方法，包括以下步骤：

形成由沟槽分隔开的多个柱结构；

形成部分地填充所述沟槽并使每个柱结构的上部侧壁暴露的间隙填充材料；

形成覆盖所述柱结构和所述间隙填充材料的掩模层；

对所述掩模层执行离子注入以形成注入部分和未注入部分，所述注入部分覆盖所述间隙填充材料的上部和每个柱结构的上部侧壁的一侧，所述未注入部分覆盖每个柱结构的上部侧壁的另一侧；

暴露所述掩模层的未注入部分；

选择性地去除所暴露出的所述未注入部分；和

将处在被去除了的所述未注入部分之下的间隙填充材料部分地去除，来形成使每个柱结构的一个侧壁的一部分暴露的位线接触。

9.如权利要求8所述的方法，其中，暴露所述掩模层的未注入部分的步骤包括以下步骤：

在所述掩模层之上形成牺牲层；和

以使所述未注入部分暴露出来的方式将所述牺牲层和所述掩模层同时地平坦化。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述掩模层包括未掺杂的多晶硅。

11.如权利要求9所述的方法，其中，所述牺牲层包括氧化物层。

12.如权利要求9所述的方法，其中，将所述牺牲层和所述掩模层同时地平坦化的步骤是使用化学机械抛光工艺或回蚀工艺来执行的。

13.如权利要求8所述的方法，其中，使每个柱结构的一个侧壁暴露是使用湿法刻蚀工艺或干法刻蚀工艺来执行的。

14.如权利要求8所述的方法，其中，形成由沟槽分隔开的多个柱结构的步骤包括以下步骤：

在衬底上形成硬掩模图案；和

使用所述硬掩模图案作为刻蚀阻挡层，将所述衬底刻蚀预定的深度。

15.如权利要求8所述的方法，其中，所述间隙填充材料包括覆盖每个柱结构的侧壁和所述沟槽的表面的氧化物层。

16.如权利要求8所述的方法，其中，所述间隙填充材料包括氧化物层、氮化物层、氮化钛层和未掺杂的多晶硅，所述位线接触是通过将所述氮化钛层和所述氧化物层部分地去除来形成的。

17.如权利要求8所述的方法，其中，所述离子注入包括：

第一离子注入，所述第一离子注入用于形成覆盖每个柱结构的上部侧壁的一侧的注入部分；和

第二离子注入，所述第二离子注入用于形成覆盖所述间隙填充材料的上部的注入部分。