[发明专利]在半导体基板上形成凹陷阵列元件结构的方法

权利要求书

1.一种在半导体基板上形成凹陷阵列元件结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一基材，该基材包含一半导体基板及一第一材料，该半导体基板具有多个第一凹陷，该第一材料位于所述多个第一凹陷内，且该第一材料与该半导体基板不同；

形成多个第二凹陷于该半导体基板上，其中所述多个第二凹陷与所述多个第一凹陷相交；

形成一第二材料于所述多个第二凹陷内，其中该第二材料突出于该基材；

形成一金属层于该突出的第二材料及该基材上，其中该金属层包括一第一部分及一第二部分，该第一部分覆盖该突出的第二材料，且该第二部分覆盖该基材；

移除该金属层的第二部分以形成多个金属层开口而曝露该基材；以及

根据所述多个金属层开口蚀刻该基材以形成多个第三凹陷，其中所述多个第三凹陷与所述多个第一凹陷相交且与所述多个第二凹陷平行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该半导体基板的材质为硅，且该第一材料为氧化物。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该基材还包括一中间材料，该半导体基板还具有多个中间凹陷，所述多个中间凹陷与所述多个第一凹陷平行，每一中间凹陷位于二个第一凹陷之间，该中间材料位于所述多个中间凹陷内，所述多个中间材料与该半导体基板不同。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该中间材料包含一衬氧化物层、一衬氮化物层及一中央氧化物。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个第二凹陷及该第二材料由以下步骤所形成：

形成一第一覆盖层于该基材上以覆盖该半导体基板及所述多个第一凹陷；

形成一第二覆盖层于该第一覆盖层上；

形成一第三覆盖层于该第二覆盖层上；

形成一光阻层于该第三覆盖层上；

图案化该光阻层以形成多个光阻层开口；

根据所述多个光阻层开口蚀刻该第三覆盖层、该第二覆盖层及该第一覆盖层以形成所述多个第二凹陷；

移除该光阻层、该第三覆盖层及该第二覆盖层；

形成该第二材料于所述多个第二凹陷内；以及

移除该第一覆盖层，使得该第二材料突出于该基材。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该第一覆盖层为多晶硅，该第二覆盖层为碳，且该第三覆盖层为氮氧化硅。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该第二材料包含一衬氧化物层、一衬氮化物层及一中央氧化物。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该金属层的第二部分利用以下步骤移除：

供应一蚀刻气体及一氧气至该金属层，其中该氧气的浓度随着高度而递减，且该氧气的浓度在该金属层的第二部分的上表面为零。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该金属层的第二部分利用以下步骤移除：

覆盖一高分子聚合物层于该金属层的第一部分上，其中该高分子聚合物层未覆盖到该金属层的第二部分；以及

供应一蚀刻气体至该金属层以蚀刻该金属层的第二部分。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该金属层的第二部分利用以下步骤移除：

形成一硅氧化物层于该金属层的第一部分上，其中该硅氧化物层未覆盖到该金属层的第二部分；以及

供应一蚀刻气体至该金属层以蚀刻该金属层的第二部分。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该金属层的第二部分利用以下步骤移除：

形成一光阻层于该金属层上以覆盖该金属层的第一部分及第二部分；

供应一第一蚀刻气体及一氧气至该光阻层，其中该第一蚀刻气体用以剥除该光阻层以逐渐地曝露该金属层的第一部分，且该曝露的第一部分被该氧气氧化；

当该第一部分全部被氧化时停止供应该第一蚀刻气体及该氧气；以及

供应一第二蚀刻气体以蚀刻该金属层的第二部分。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该第一蚀刻气体为氮气，且该第二蚀刻气体为六氟化硫气体或三氟化氮气体。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括一形成一第三材料于所述多个第三凹陷内的步骤。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，该第三材料为氧化物。