[发明专利]半导体元件的制作方法

说明书

本发明公开一种半导体元件的制作方法，首先，提供一基底，基底上形成有一第一凹槽以及一第二凹槽，其中该第一凹槽的一宽度小于该第二凹槽的一宽度，接着形成一第一旋涂式介电层(spin on dielectric，SOD)，填满该第一凹槽并且部分填入该第二凹槽中，然后进行一第一处理步骤，以将该第一旋涂式介电层转换为一第一氧化硅层，后续形成一氮化硅层于该第二凹槽内的该第一氧化硅层上，然后形成一第二旋涂式介电层(spin on dielectric，SOD)于该第二凹槽中的该氮化硅层上，以及进行一第二处理步骤，以将该第二旋涂式介电层转换为一第二氧化硅层。

技术领域

本发明涉及半导体制作工艺领域，尤其是一种包含由旋涂式介电层(spin ondielectric，SOD)转换而形成的氧化硅层的半导体元件制作方法。

背景技术

动态随机存取存储器(dynamic random access memory,DRAM)属于一种挥发性存储器，其是由多个存储单元构成。每一个存储单元主要是由一个晶体管与一个由晶体管所操控的电容所构成，且每一个存储单元通过字符线(word line,WL)与位线(bit line,BL)彼此电连接。

为提高动态随机存取存储器(DRAM)的密集度以加快元件的操作速度，以及符合消费者对于小型化电子装置的需求，动态随机存取存储器(DRAM)中的晶体管沟道区长度会有持续缩短的趋势。但是，如此一来会使晶体管遭受严重的短通道效应(short channeleffect),以及导通电流(on current)下降等问题。

因此，为了克服上述问题，近年来业界提出将水平方向的晶体管结构改为垂直方向的晶体管结构，举例来说，将垂直式晶体管结构形成于基底的深沟槽中。如此一来，可以提升集成电路的操作速度与密集度，且能避免短沟道效应等问题。然而，目前一般的垂直式晶体管在结构设计与沟道控制上仍有很大的改良空间，为此领域所积极研究的目标。

发明内容

本发明提供一种半导体元件的制作方法，首先，提供一基底，基底上形成有一第一凹槽以及一第二凹槽，其中该第一凹槽的一宽度小于该第二凹槽的一宽度，接着形成一第一旋涂式介电层(spin on dielectric，SOD)，填满该第一凹槽并且部分填入该第二凹槽中，然后进行一第一处理步骤，以将该第一旋涂式介电层转换为一第一氧化硅层，后续形成一氮化硅层于该第二凹槽内的该第一氧化硅层上，然后形成一第二旋涂式介电层(spin ondielectric，SOD)于该第二凹槽中的该氮化硅层上，以及进行一第二处理步骤，以将该第二旋涂式介电层转换为一第二氧化硅层。

本发明的特征在于，由于元件区与周边区内需要形成不同大小的浅沟隔离，因此以沉积等方式形成氧化硅层，容易形成空洞于高深宽比的凹槽内。为了避免上述情况，本发明改以具有流动性的材质(例如全氢聚硅氮烷(perhydro polysilazane，PHPS等)填入各凹槽内，再利用蒸气加热等步骤将上述材质转换为绝缘的氧化硅。如此一来可以有效地填满各凹槽，避免空洞的产生，且进一步提高整体半导体元件的品质。

附图说明

图1至图8为本发明第一较佳实施例中制作半导体元件的剖面示意图，其中:

图1为形成两凹槽于基底中的示意图；

图2为形成氧化硅层于各凹槽中的示意图；

图3为形成一非晶硅层以及一旋涂式介电层后的示意图；

图4为将旋涂式介电层转换成氧化硅层后的示意图；

图5为形成一氮化硅层与另一氧化硅层后的示意图；

图6为形成另一旋涂式介电层后的示意图；

图7为将另一旋涂式介电层转换成氧化硅层后的示意图；以及

图8为进行一第三处理步骤后的示意图。

主要元件符号说明