[发明专利]用于三维装置的镶嵌式导体的半导体装置及其形成方法

权利要求书

1.一种在三维电路中形成导体的方法，包括：

提供一衬底，该衬底具有多个间隔开的有源条(active strips)叠层；

沉积一内衬(lining)于这些间隔开的有源条叠层之上；

沉积一绝缘填充材料于该内衬之上、这些间隔开的有源条叠层之上与之间；

以一第一刻蚀工艺形成多个沟道于该绝缘填充材料内，这些沟道交错排列在这些间隔开的有源条叠层之上；

以一第二刻蚀工艺移除暴露在这些沟道内的该内衬；以及

以一导体或一半导体材料填充这些沟道以形成多个镶嵌导体结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在该第二刻蚀工艺中，该内衬具有比该绝缘填充材料快三倍的一刻蚀速率。

3.根据权利要求1所述的方法，其中该内衬包括一第一硅氧化物，该绝缘填充材料包括一第二硅氧化物。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述的沉积该内衬的步骤包括以一等离子体辅助化学气相沉积法(PECVD)形成一硅氧化物。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述的沉积该绝缘填充材料的步骤包括采用四乙基正硅酸盐(TEOS)以施行一化学气相沉积步骤。

6.根据权利要求1所述的方法，其中该第二刻蚀工艺包括一缓冲氧化刻蚀。

7.根据权利要求1所述的方法，其中该第二刻蚀工艺包括以放射线先弱化该内衬任何的残余物，然后再刻蚀该内衬。

8.根据权利要求7所述的方法，包括以一离子注入器传递该放射线。

9.根据权利要求8所述的方法，其中该放射线包括一惰性气体的多个能量化的粒子(energized particles)。

10.根据权利要求1所述的方法，其中该第二刻蚀工艺包括一缓冲氧化刻蚀工艺，该缓冲氧化刻蚀工艺使用一氢氟酸缓冲剂(buffered hydrofluoric acid)，该氢氟酸缓冲剂包括含铵(NH₄⁺)成分，含氟(F^-)成分，含氢离子(H⁺)成分，和含氢氧离子(OH^-)成分。

11.根据权利要求1所述的方法，其中在该第二刻蚀工艺中，该内衬相对于该绝缘填充材料的一刻蚀选择率是大于3。

12.一种根据权利要求1所述的方法制造的半导体装置。

13.一种半导体装置，包括：

一衬底，具有多个间隔开的有源条叠层；

一绝缘填充材料，具有一内衬位于这些间隔开的有源条叠层之上；以及

多个镶嵌结构，包括一导体材料设置在穿透该绝缘填充材料的多个沟道中，其中在这些沟道中的该内衬是完全地被移除，该内衬包括一材料，该材料在一选择性的刻蚀工艺中具有比该绝缘填充材料快三倍的一刻蚀速率。

14.根据权利要求13所述的半导体装置，其中该内衬包括一第一氧化硅，该绝缘填充材料包括一第二氧化硅。

15.根据权利要求13所述的半导体装置，其中该内衬包括一氧化硅，该氧化硅是经由一等离子体辅助化学气相沉积法形成。

16.根据权利要求13所述的装置，其中该绝缘填充材料包括一氧化硅，该氧化硅是经由一化学气相沉积法形成，该化学气相沉积法使用四乙基正硅酸盐(TEOS)。

17.根据权利要求13所述的装置，其中该选择性的刻蚀工艺包括一缓冲氧化刻蚀。

18.一种形成半导体装置的方法，包括：

提供一衬底及多个间隔开的叠层，这些叠层的材料具有一上覆的内衬(overlying lining)在该衬底之上；

形成一绝缘填充材料于具有该上覆的内衬的这些间隔开的叠层之间；以及

形成一导体于该绝缘填充材料之间的多个沟道内，这些沟道没有该内衬；

其中该内衬包括一材料，该材料在一选择性的刻蚀工艺中具有比该绝缘填充材料快三倍的一刻蚀速率。

19.根据权利要求18所述的方法，其中这些沟道各自包括该绝缘填充材料的一垂直暴露表面，以及在该垂直暴露表面与该衬底的一表面之间包括一角度，该角度是垂直至95度。