[发明专利]半导体装置的形成方法

说明书

本发明公开一种半导体装置的形成方法，其包含以下步骤。首先，提供一个基底，并且在该基底上形成一个堆叠结构。接着，在该堆叠结构上形成一个图案化含硅掩模层，并通过该图案化含硅掩模层，部分移除该堆叠结构，而在该堆叠结构内形成多个开口。然后，进行一溴处理制作工艺，以在该图案化含硅掩模层的表面形成一溴化物层。最后，进行一溴化物升华步骤，完全移除该溴化物层。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置的制作工艺，特别是涉及一种在堆叠结构内蚀刻出高纵宽比(high aspect ratio)的开口的制作工艺。

背景技术

在半导体制作工艺中，一些微结构的制造，需要在半导体基材/膜层、介电材料层或金属材料层等适当的基材或材料层中，利用光刻及蚀刻等制作工艺，形成具有精确尺寸的微小图案。为达到此目的，在传统的半导体技术中，是在目标材料层之上形成掩模层(mask layer)，以便先在该掩模层中形成/定义这些微小图案，随后将该等图案转移至目标膜层，再完全移除该掩模层。一般而言，掩模层例如是通过光刻制作工艺形成的图案化光致抗蚀剂层，和/或利用该图案化光致抗蚀剂层形成的图案化掩模层，其多是以选择性蚀刻制作工艺等方式进行移除。

随着各种电子产品朝小型化发展的趋势，这些微小图案的尺寸不断地减小，也造成相关制作工艺与设计上的困难度与复杂度不断增加。同时，在移除该掩模层的过程时，也可能使目标膜层内形成的目标图案遭到进一步蚀刻，而影响整体装置的元件效能。因此，现有技术还待进一步改良以有效提升相关存储器元件的效能及可靠度。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种半导体装置的形成方法，其是在制作工艺简化的前提下，利用含硅掩模层在一堆叠结构内定义出具高纵宽比的开口。并且，尽可能地在移除该含硅掩模层时，避免过度蚀刻该开口，使该开口可具有垂直的侧壁。

为达上述目的，本发明的一实施例提供一种半导体装置的形成方法，其包含以下步骤。首先，提供一个基底，并且在该基底上形成一个堆叠结构。接着，在该堆叠结构上形成一个图案化含硅掩模层，并通过该图案化含硅掩模层，部分移除该堆叠结构，而在该堆叠结构内形成多个开口。然后，进行一溴处理制作工艺，以在该图案化含硅掩模层的表面形成一溴化物层。最后，进行一溴化物升华步骤，完全移除该溴化物层。

整体来说，本发明是提供一种可有效移除含硅掩模层的方法，其主要是避免以蚀刻制作工艺直接移除，而是重复地进行溴处理步骤与溴化物层移除步骤，以逐层剥离的方式来移除该含硅掩模层。由此，不仅可避免由该掩模层所定义的下方开口于该含硅掩模层移除时，一并遭到蚀刻制作工艺的破坏，还可利用该溴处理步骤所通入的含溴气体保护该开口的侧壁，因而可在有效改善缺陷问题之虞，形成具有优化结构的半导体装置。

附图说明

图1至图6为本发明优选实施例中半导体装置的形成方法的步骤示意图；其中

图1为一半导体装置于形成方法之初的剖面示意图；

图2为一半导体装置于形成开口后的剖面示意图；

图3为一半导体装置于移除氧化层后的剖面示意图；

图4为一半导体装置于进行溴处理步骤后的剖面示意图；

图5为一半导体装置于进行溴化物升华步骤后的剖面示意图；以及

图6为一半导体装置于移除含硅掩模层后的剖面示意图；

图7至图8为本发明优选实施例中半导体装置的形成方法应用于一半导体存储装置的制作工艺的示意图；其中

图7为一半导体存储装置于形成电容开口后的剖面示意图；以及

图8为一半导体存储装置于形成电容结构后的剖面示意图。

主要元件符号说明