(57)【要約】  一実施形態では、絶縁スペーサを形成する方法は、ベース層を用意するステップと、ベース層の上側表面の上方に中間層を設けるステップと、中間層中に第１のトレンチをエッチングするステップと、第１のトレンチ内部に第１の絶縁材料部分を堆積するステップと、中間層の上側表面の上方に第２の絶縁材料部分を堆積するステップと、第２の絶縁材料部分の上側表面の上方に上側層を形成するステップと、上側層中に第２のトレンチをエッチングするステップと、第２のトレンチ内部および第２の絶縁材料部分の上側表面に、第３の絶縁材料部分を堆積するステップとを含む。【選択図】図１
2014515192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁スペーサを形成する方法であって、
ベース層を用意するステップと、
前記ベース層の上側表面の上方に中間層を設けるステップと、
前記中間層中に第１のトレンチをエッチングするステップと、
前記第１のトレンチ内部に第１の絶縁材料部分を堆積するステップと、
前記中間層の上側表面の上方に第２の絶縁材料部分を堆積するステップと、
前記第２の絶縁材料部分の上側表面の上方に上側層を形成するステップと、
前記上側層中に第２のトレンチをエッチングするステップと、
前記第２のトレンチ内部および前記第２の絶縁材料部分の前記上側表面に、第３の絶縁材料部分を堆積するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記上側層を形成するステップに先立って前記第２の絶縁材料部分の前記上側表面にエッチストップを形成するステップと、
前記第３の絶縁材料部分を堆積するステップに先立って前記形成したエッチストップを除去するステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記中間層の前記上側表面の上方の前記第２の絶縁材料部分をパターニングするステップと、
前記第２の絶縁材料部分の残留部分が前記中間層の前記上側表面の直上に残るように、前記中間層の前記上側表面の上方の前記パターニングした第２の絶縁材料部分をエッチングするステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記上側層中に第２のトレンチをエッチングするステップが、
前記第１の絶縁材料部分と軸方向に位置を合わせられた第２のトレンチを前記上側層中にエッチングするサブステップ
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の絶縁材料部分が、材料特性の第１のセットを含み、
前記第３の絶縁材料部分が、材料特性の第２のセットを含み、
前記材料特性の第１のセットが、前記材料特性の第２のセットとは異なる
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記中間層が、材料特性の第３のセットを含み、
前記上側層が、材料特性の第４のセットを含み、
前記材料特性の第３のセットが、前記材料特性の第４のセットとは異なる
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記上側層の上側表面の直上および前記第３の絶縁材料部分上に、第４の絶縁材料部分を堆積するステップと、
前記第４の絶縁材料部分の上側表面の上方に上部層を形成するステップと、
前記上部層中に第３のトレンチをエッチングするステップと、
前記第３のトレンチ内部および前記第４の絶縁材料部分の前記上側表面に、第５の絶縁材料部分を堆積するステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記中間層中に第４のトレンチをエッチングするステップと、
前記第４のトレンチ内部に第６の絶縁材料部分を堆積するステップと、を含み、
第２の絶縁材料部分を堆積するステップが、
前記中間層の上側表面の上方に第２の絶縁材料部分を堆積するサブステップであり、前記第２の絶縁材料部分が前記第１の絶縁材料部分から前記第６の絶縁材料部分まで延びる、サブステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の絶縁材料部分を堆積するステップに先立って第１の犠牲層部分で前記第１のトレンチをライニングするステップと、
前記第１の絶縁材料部分を堆積するステップの後で前記第１の犠牲層部分を除去するステップと、
前記第６の絶縁材料部分を堆積するステップに先立って第２の犠牲層部分で前記第４のトレンチをライニングするステップと、
前記第６の絶縁材料部分を堆積するステップの後で前記第２の犠牲層部分を除去するステップと、
前記第２の絶縁材料部分を堆積するステップに先立って第３の犠牲層部分で前記中間層の前記上側表面をライニングするステップと、
前記第２の絶縁材料部分を堆積するステップの後で前記第３の犠牲層部分を除去するステップと
をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ベース層と、
前記ベース層の上側表面の上方の第１の層部分と、
前記第１の層部分中の第１のトレンチと、
前記第１のトレンチ内部の第１の絶縁材料部分と、
前記第１の層部分の上側表面の上方で水平方向に延び、前記第１の絶縁材料部分につながれた第２の絶縁材料部分と、
前記第２の絶縁材料部分の上側表面の上方の第２の層部分と、
前記第２の層部分中の第２のトレンチと、
前記第２のトレンチ内部および前記第２の絶縁材料部分の前記上側表面上の第３の絶縁材料部分と
を含むウェハ。
【請求項１１】
前記第２の絶縁材料部分が、前記第１の絶縁材料部分の両側で前記第１の絶縁材料部分の外に向かって延びる、請求項１０に記載のウェハ。
【請求項１２】
前記第３の絶縁材料部分が、前記第１の絶縁材料部分と軸方向に位置を合わせられている、請求項１０に記載のウェハ。
【請求項１３】
前記第１の絶縁材料部分が、材料特性の第１のセットを含み、
前記第３の絶縁材料部分が、材料特性の第２のセットを含み、
前記材料特性の第１のセットが、前記材料特性の第２のセットとは異なる、
請求項１０に記載のウェハ。
【請求項１４】
前記第１の層部分が、材料特性の第３のセットを含み、
前記第２の層部分が、材料特性の第４のセットを含み、
前記材料特性の第３のセットが、前記材料特性の第４のセットとは異なる、
請求項１０に記載のウェハ。
【請求項１５】
前記第２の層部分の上側表面の上方の第４の絶縁材料部分と、
前記第４の絶縁材料部分の上側表面の上方の上部層と、
前記上部層中の第３のトレンチと、
前記第３のトレンチ内部および前記第４の絶縁材料部分の前記上側表面上の第５の絶縁材料部分と
をさらに含む、請求項１０に記載のウェハ。
【請求項１６】
前記第１の層部分中の第４のトレンチと、
前記第４のトレンチ内部の第６の絶縁材料部分と、さらに含み、
前記第１の層部分の上側表面の上方の前記第２の絶縁材料部分が、前記第１の絶縁材料部分から前記第６の絶縁材料部分まで延びる、
請求項１０に記載のウェハ。
【請求項１７】
前記第１の絶縁材料部分が、前記第１の層部分に固着せず、
前記第６の絶縁材料部分が、前記第１の層部分に固着せず、
前記第２の絶縁材料部分が、前記第１の層部分の前記上側表面に固着しない、
請求項１６に記載のウェハ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１１年４月１４日出願の米国特許仮出願第６１／４７５，４３８号の利益を主張するものである。
[0001]本発明は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスまたは半導体デバイスにおいて使用されるようなウェハおよび基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]デバイス分離は、通常、シリコンの局所酸化（「ＬＯＣＯＳ」）技術またはシャロートレンチアイソレーション（「ＳＴＩ」）技術を利用することによって実現される。ＳＴＩデバイス分離技術では、分離は、通常、２つの隣接する能動領域になるように予定される層中にリセスまたはトレンチを形成し、分離材料でトレンチを充填することによって実現される。トレンチ内の材料、通常、窒化物材料は、スペーサと呼ばれる。窒化物スペーサは、電気的な分離に加えて、流体バリアとしても使用され得る。
【０００３】
[0003]ＳＴＩは、従来の厚膜酸化膜分離（ＬＯＣＯＳ）を使用する際に直面する形状の異常を回避することによって、パッキング密度をより高くし、分離を改善し、平坦性をより高くするのに有利である。特に、窒化膜などのマスクを使用する熱フィールド酸化膜の成長は、能動領域中への酸化膜の侵入を作り出し、この侵入はバーズビーク効果と呼ばれる。
【０００４】
[0004]高アスペクト比トレンチは、窒化物スペーサのフットプリントを減少させる点で理論的には望ましいが、さまざまな技術的問題を呈する。１つの重大な問題は、高アスペクト比トレンチを充填するために窒化物を堆積するとき、対向する垂直トレンチ壁に堆積した窒化物層の外側表面がぶつかり、トレンチの中心に沿って垂直な継ぎ目が本質的に生じることである。この垂直な継ぎ目は、概して、窒化物材料が中に存在しないギャップを含む。ギャップが窒化物スペーサの電気的な分離機能を劣化させる可能性はないとはいえ、ギャップは、別の点で問題をはらむ。例えば、流体バリアの用途では、ギャップは、窒化物スペーサの分離能力における本質的な短絡である。その上、ギャップは、窒化物スペーサの材料強度を低下させる恐れがある欠陥である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
[0005]そのために必要とされるものは、既知のスペーサにおける１つまたは複数の問題を克服するスペーサおよびスペーサを形成する方法である。スペーサおよびスペーサを形成する方法が、スペーサ強度を向上させながら、高アスペクト比トレンチ形成プロセスを含むことができる場合には、有利であるはずである。スペーサおよびスペーサを形成する方法が、スペーサ分離特性を改善しながら、高アスペクト比トレンチ形成プロセスを含むことができる場合には、さらに有利であるはずである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[0006]一実施形態では、絶縁スペーサを形成する方法は、ベース層を用意するステップと、ベース層の上側表面の上方に中間層を設けるステップと、中間層中に第１のトレンチをエッチングするステップと、第１のトレンチ内部に第１の絶縁材料部分を堆積するステップと、中間層の上側表面の上方に第２の絶縁材料部分を堆積するステップと、第２の絶縁材料部分の上側表面の上方に上側層を形成するステップと、上側層中に第２のトレンチをエッチングするステップと、第２のトレンチ内部および第２の絶縁材料部分の上側表面に第３の絶縁材料部分を堆積するステップとを含む。
【０００７】
[0007]さらなる一実施形態では、ウェハは、ベース層と、ベース層の上側表面の上方の第１の層部分と、第１の層部分中の第１のトレンチと、第１のトレンチ内部の第１の絶縁材料部分と、第１の層部分の上側表面の上方で水平方向に延び、第１の絶縁材料部分につながれた第２の絶縁材料部分と、第２の絶縁材料部分の上側表面の上方の第２の層部分と、第２の層部分中の第２のトレンチと、第２のトレンチ内部および第２の絶縁材料部分の上側表面上の第３の絶縁材料部分とを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】[0008]層の隣接するセグメント間の窒化物スペーサを示す部分横断面図であり、窒化物スペーサは、本発明の原理に従って２つのトレンチ部分間のある位置のところで横方向に延びる部分を有する。
【図２】[0009]層の隣接するセグメント間の窒化物スペーサの表面電子顕微鏡（ＳＥＭ）の顕微鏡写真であり、窒化物スペーサは、本発明の原理に従って２つのトレンチ部分間のある位置のところで横方向に延びる部分を有する。
【図３】[0010]層の隣接するセグメント間に窒化物スペーサを形成するために使用することができる手順を示す図であり、窒化物スペーサは、２つのトレンチ部分間のある位置のところで横方向に延びる部分を有する。
【図４】層の隣接するセグメント間に窒化物スペーサを形成するために使用することができる手順を示す図であり、窒化物スペーサは、２つのトレンチ部分間のある位置のところで横方向に延びる部分を有する。
【図５】層の隣接するセグメント間に窒化物スペーサを形成するために使用することができる手順を示す図であり、窒化物スペーサは、２つのトレンチ部分間のある位置のところで横方向に延びる部分を有する。
【図６】層の隣接するセグメント間に窒化物スペーサを形成するために使用することができる手順を示す図であり、窒化物スペーサは、２つのトレンチ部分間のある位置のところで横方向に延びる部分を有する。
【図７】層の隣接するセグメント間に窒化物スペーサを形成するために使用することができる手順を示す図であり、窒化物スペーサは、２つのトレンチ部分間のある位置のところで横方向に延びる部分を有する。
【図８】層の隣接するセグメント間に窒化物スペーサを形成するために使用することができる手順を示す図であり、窒化物スペーサは、２つのトレンチ部分間のある位置のところで横方向に延びる部分を有する。
【図９】層の隣接するセグメント間に窒化物スペーサを形成するために使用することができる手順を示す図であり、窒化物スペーサは、２つのトレンチ部分間のある位置のところで横方向に延びる部分を有する。
【図１０】層の隣接するセグメント間に窒化物スペーサを形成するために使用することができる手順を示す図であり、窒化物スペーサは、２つのトレンチ部分間のある位置のところで横方向に延びる部分を有する。
【図１１】[0011]層の隣接するセグメント間の窒化物スペーサを示す横断面図であり、窒化物スペーサは、２つのトレンチ部分間のある位置のところで横方向に延びる部分を有し、トレンチ部分の各々が異なるタイプの材料中にある。
【図１２】[0012]層の隣接するセグメント間の窒化物スペーサを示す横断面図であり、窒化物スペーサは、中央トレンチ部分により分離された２つの横方向に延びる部分を有し、中央トレンチ部分は、２つの横方向に延びる部分のうちのそれぞれ１つの上方および下方に延びる追加のトレンチ部分を有する。
【図１３】[0013]層の隣接するセグメント間の窒化物スペーサを示す横断面図であり、窒化物スペーサは、２つのトレンチ部分間のある位置のところで横方向に延びる部分と、横方向に延びる部分の外側端部分から下に向かって延びる２つの鉤手部分とを有する。
【図１４】[0014]層の隣接するセグメント間のリリースされた窒化物スペーサを示す横断面図であり、窒化物スペーサは、２つのトレンチ部分間のある位置のところで横方向に延びる部分と、横方向に延びる部分の外側端部分から下に向かって延びる２つの鉤手部分とを有する。
【図１５】[0015]層の隣接するセグメント間の窒化物スペーサを示す横断面図であり、窒化物スペーサは、２つのトレンチ部分間のある位置のところで横方向に延びる部分を有し、２つのトレンチ部分は、互いに軸方向にオフセットされている。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[0016]本発明の原理の理解を深める目的で、図面に示され下記の明細書に説明される実施形態をここで参照する。図面及び明細書により本発明の範囲に対する限定が意図されていないことが、理解される。本発明は、図示した実施形態に対するすべての変更形態および変形形態を含み、本発明に関係する当業者なら普通に思い付くように本発明の原理のさらに多くの用途を含むことが、さらに理解される。
【００１０】
[0017]図１は、基板層１０２、デバイス層１０４、およびキャップ層１０６を含むウェハ１００を表す。デバイス層１０４は、シリコンまたは別の構造材料からなることがある。この実施形態では窒化物材料であるスペーサ１０８は、デバイス層１０４を２つの隣接する層セグメント１１０／１１２へと分割する。スペーサ１０８は、隣接する層セグメント１１０／１１２を互いに電気的に分離するために使用され得る。スペーサ１０８は、さらにまたは代わりに、ガスが層セグメント１１０／１１２のうちの一方から他方の層セグメント１１０／１１２へと拡散できないように、隣接する層セグメント１１０／１１２を分離するために使用され得る。
【００１１】
[0018]スペーサ１０８は、軸１２０と軸方向に位置を合わせられた２つのトレンチ部分１１６および１１８を含む。２つの横方向に延びる部分１２２および１２４は、軸１２０から離れて外に向かって延びる。軸１２０に大まかに沿って位置するものは、さまざまなギャップ１２６である。
【００１２】
[0019]ギャップ１２６は、スペーサ１０８を形成するために使用するプロセスから生じる窒化物スペーサ１０８中の空洞領域である。この現象は、ウェハ１４０のＳＥＭ顕微鏡写真である図２に見られる。ウェハ１４０は、ウェハ１００と同様であり、基板層１４２、およびデバイス層１４４を含む。デバイス層１４４は、デバイス層１４４の上方のエアーギャップ１４６および基板層１４２とデバイス層１４４との間のエアーギャップ１４８を伴う薄膜である。スペーサ１５０は、デバイス層１４４を隣接する薄膜セグメント１５２および１５４に分ける。スペーサ１５０は、ほかの状態では連続する薄膜の内部の電気的な分離を与える。
【００１３】
[0020]スペーサ１５０は、この実施形態ではエアーギャップ１４６中へと延びる上側トレンチ部分１５６、下側トレンチ部分１５８、および２つの横方向に延びる部分１６０および１６２を含む。ギャップ１６４は、下側トレンチ部分１５８のほぼ中心線のところに見られることがある。上側トレンチ部分１５６は、しかしながら、大量のギャップ形成を示さない。これについての１つの理由は、上側トレンチ部分１５６が下側トレンチ部分１５８よりも見た目に幅広いことである。このように、一部の堆積技術に関して、トレンチの幅が所与のアスペクト比に対して減少するにつれて、ギャップ形成の可能性が増加する。この現象は、図３〜図１０を参照してより詳細に論じられる。
【００１４】
[0021]図３〜図１０は、ウェハ中にスペーサを形成するためのプロセスを表す。最初に、基板層２００が用意され、下側デバイス層部分２０２が基板層２００上に形成される（図３）。下側デバイス層部分２０２が、次にエッチングされて、図４に表されたトレンチ２０４を形成する。トレンチ２０４は、任意の所望の技術を使用して形成される高アスペクト比トレンチである場合がある。一実施形態では、トレンチ２０４は、ディープ反応性イオンエッチング（ＤＲＩＥ）を使用して形成される。
【００１５】
[0022]次に、図５に表されたように、窒化物層２０６が、デバイス層２００および基板層２０２の露出した部分の上に形成される。窒化物層が堆積されるにつれて、窒化物材料は、それぞれの露出した表面から「成長する」。トレンチ２０４の内部では、成長速度は、特にトレンチ２０４が比較的狭い場合には、トレンチ２０４の側壁に沿って一様でないことがある。したがって、第１の高さのところのトレンチの対向する側面からの窒化物材料は、より低い高さのところのトレンチの対向する側面からの窒化物材料がつながる前につながることがあり、これによって第１の高さよりも低い高さのところで空洞領域を孤立させる。これが、結果的に窒化物層２０６の下側トレンチ部分２１０におけるギャップ２０８をもたらす。
【００１６】
[0023]窒化物が側壁から外に向かって成長する（横方向成長）という理由で、ギャップ２０８は、概してトレンチ２０４の中心線の近くにある。デバイス層２０２の上側表面の直上にある窒化物層２０６の横方向に延びる部分２１２は、しかしながら、成長が基本的に上に向かう成長であるので、通常まったく目立ったギャップが存在しない。同様に、トレンチ２０４の上方の横方向に延びる部分２１２は、一旦トレンチ２０４が閉じられると基本的に上に向かう成長によって充填される。さらに、下側トレンチ部分２１０の上側部分は、基本的に上に向かう成長によって充填される。このように、わずかな窪みがトレンチ２０４の直上に発達することがあるが、トレンチ２０４の直上の窒化物層２０６およびトレンチ部分２１０の上側部分は、通常まったく目立ったギャップが存在しない。窪みは、もしあったとしても、ＣＭＰによって除去されることが可能である。
【００１７】
[0024]ここで図６を参照して、横方向に延びる部分２１２は、次に所望の形状にエッチングされる。形状は、スペーサの所望の最終構成に基づいて選択されることがある。一旦、横方向に延びる部分２１２が所望の形状になると、上側デバイス層部分２１４が、下側デバイス層部分２０２の露出した上側表面上および横方向に延びる部分２１２の上側表面に形成される（図７参照）。図７では、上側デバイス層部分２１４は、議論を容易にするために下側デバイス層部分２０２とは異なるように表される。この実施形態では、しかしながら、両方の材料は同じであり、その結果、上側デバイス層部分２１４および下側デバイス層部分２０２は、シリコンなどの材料の１つの一体となった層を形成する。上側デバイス層部分２１４は、次に平坦化され、図８を参照して、トレンチ２１６が、上側デバイス層部分２１４を貫通して横方向に延びる部分２１２までエッチングされる。
【００１８】
[0025]次に、図９に表されたように、窒化物層２１８が、上側デバイス層部分２１４および横方向に延びる部分２１２の露出した部分の上に形成される。一代替実施形態では、層２１８は、層２０６とは異なるタイプの材料である。窒化物層２１８は、横方向に延びる部分２２０および上側トレンチ部分２２２を含む。図９では、横方向に延びる部分２２０および上側トレンチ部分２２２は、議論を容易にするために違ったように表される。この実施形態では、両方の材料は同じであり、その結果、上側トレンチ部分２２２および横方向に延びる部分２２０は、１つの一体となった窒化物構造を形成する。
【００１９】
[0026]下側トレンチ部分２１０に関して上に論じた同じ方式で、ギャップ２２４が、上側トレンチ部分２２２中に形成されるが、横方向に延びる部分２２０またはトレンチ部分２２２の上側部分の内部には形成されない。このように、横方向に延びる部分２２０を除去した後では、図１０の構成が実現される。
【００２０】
[0027]図１０では、デバイス層２２６は、２つの隣接する層セグメント２２８および２３０を含む。層セグメント２２８および２３０は、窒化物スペーサ２３２によって分けられる。ギャップ２２４を含むギャップが窒化物スペーサ２３２の内部に存在するとはいえ、スペーサ２３２の上側表面および下側表面には、ギャップがない。加えて、上側トレンチ部分２２２と下側トレンチ部分２１０との間に位置する横方向に延びる部分２１２には、ギャップがない。横方向に延びる部分２１２は、上側トレンチ部分２２２および下側トレンチ部分２１０の両方の外側端部を越えて横方向に延びる。このように、横方向に延びる部分２１２は、強度および分離能力を増大させる。
【００２１】
[0028]図３〜図１０を参照して記述したプロセスが、さまざまなスペーサ構成を与えるために修正可能であることを、当業者なら認識するであろう。１つのこのような構成が、図１１に表され、そこではウェハ２４０は、基板２４２およびスペーサ２４４を含む。基板２４２およびスペーサ２４４が図１０の基板２００およびスペーサ２３２と実質的に同じであってもよいが、ウェハ２４０は、異なるタイプの材料から形成される下側層部分２４６および上側層部分２４８をさらに含む。
【００２２】
[0029]さらなる実施形態では、スペーサ２５０は、図１２に表されたように２つの横方向に延びる部分２５２および２５４で形成されてもよい。横方向に延びる部分２５２および２５４は、中央トレンチ部分２５６によって分けられる。
【００２３】
[0030]別の実施形態が、図１３に表される。図１３のウェハ２６０は、横方向に延びる部分２６４を有するスペーサ２６２を含む。スペーサ２６２の２つの鉤手部分２６６および２６８は、横方向に延びる部分２６４から下に向かって延びる。鉤手部分２６６および２６８は、横方向に延びる部分２６４を形成するために使用する窒化物層の堆積に先立ってシャロートレンチをエッチングすることによって形成されることがある。鉤手部分２６６および２６８は、層セグメント２７０および２７２の互いに離れる横方向の動きに耐えるための機械的な強度の増大を与える。付加的な強度は、基板層２７４および／またはキャップ層（図示せず）の内部に部分的にスペーサ２６２を形成することによって実現されることがある。
【００２４】
[0031]図１４を参照して、ウェハ２８０は、隣接する層セグメント２８４および２８６の動きを可能にするスペーサ２８２を含む。図１４のスペーサは、後にエッチングされる犠牲コーティングの使用などによって層セグメント２８４および２８６からリリースされ、スペーサ２８２と層セグメント２８４および２８６との間にギャップ２８８をもたらす。スペーサ２８２は、このように層セグメント２８４および２８６との間にストレス分離を与える。層セグメント２８４および２８６と基板２９０との間に犠牲層を使用することによって、スペーサ２８２が層セグメント２８４および２８６と動けるようにかみ合いながら、層セグメント２８４および２８６はリリースされることが可能である。望まれる場合には、スペーサ２８２は、基板２９０および／またはキャップ層（図示せず）の内部に部分的に形成されることが可能であり、これによって層セグメント２８４および２８６の制御された動きを可能にしながらスペーサ２８２を固定する。
【００２５】
[0032]上述の配置に加えて、これらの各々は、所望の用途に応じて別の配置の１つまたは複数の態様と組み合わせてもよく、スペーサ構成要素の向きおよびサイズもまた変えてもよい。このように、上側トレンチは、下側トレンチよりも短くても、長くても、狭くても、広くてもよい。特定の一実施形態における横方向に延びる部分は、別の一実施形態における横方向に延びる部分よりも広くても、かつ／または厚くてもよい。さらに、前記の実施形態におけるトレンチ部分は、相互に位置を合わせられているように示されているが、トレンチ部分は、横方向にオフセットされてもよい。例えば、図１５のウェハ２９４は、下側トレンチ部分３００によって規定される長手方向軸とは横方向にオフセットしている長手方向軸を規定する上側トレンチ部分２９８を有するスペーサ２９６を含む。
【００２６】
[0033]本発明が図面および上述の説明において詳細に図示され記載されてきたが、これらは、例示であり、特性を制限するものではないと考えるべきである。好ましい実施形態だけが、提示されてきており、すべての変更形態、変形形態、および本発明の精神内になるさらなる適用例が、保護されるべきものであることが理解される。
【図１】
2014515192.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2014515192.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成25年12月12日(2013.12.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁スペーサを形成する方法であって、
ベース層を用意するステップと、
前記ベース層の上側表面の上方に中間層を設けるステップと、
前記中間層中に第１のトレンチをエッチングするステップと、
前記第１のトレンチ内部に第１の絶縁材料部分を堆積するステップと、
前記中間層の上側表面の上方に第２の絶縁材料部分を堆積するステップと、
前記第２の絶縁材料部分の上側表面の上方に上側層を形成するステップと、
前記上側層中に第２のトレンチをエッチングするステップと、
前記第２のトレンチ内部および前記第２の絶縁材料部分の前記上側表面に、第３の絶縁材料部分を堆積するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記上側層を形成するステップに先立って前記第２の絶縁材料部分の前記上側表面にエッチストップを形成するステップと、
前記第３の絶縁材料部分を堆積するステップに先立って前記形成したエッチストップを除去するステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記中間層の前記上側表面の上方の前記第２の絶縁材料部分をパターニングするステップと、
前記第２の絶縁材料部分の残留部分が前記中間層の前記上側表面の直上に残るように、前記中間層の前記上側表面の上方の前記パターニングした第２の絶縁材料部分をエッチングするステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記上側層中に第２のトレンチをエッチングするステップが、
前記第１の絶縁材料部分と軸方向に位置を合わせられた第２のトレンチを前記上側層中にエッチングするサブステップ
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の絶縁材料部分が、材料特性の第１のセットを含み、
前記第３の絶縁材料部分が、材料特性の第２のセットを含み、
前記材料特性の第１のセットが、前記材料特性の第２のセットとは異なる
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記中間層が、材料特性の第３のセットを含み、
前記上側層が、材料特性の第４のセットを含み、
前記材料特性の第３のセットが、前記材料特性の第４のセットとは異なる
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記上側層の上側表面の直上および前記第３の絶縁材料部分上に、第４の絶縁材料部分を堆積するステップと、
前記第４の絶縁材料部分の上側表面の上方に上部層を形成するステップと、
前記上部層中に第３のトレンチをエッチングするステップと、
前記第３のトレンチ内部および前記第４の絶縁材料部分の前記上側表面に、第５の絶縁材料部分を堆積するステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記中間層中に第４のトレンチをエッチングするステップと、
前記第４のトレンチ内部に第６の絶縁材料部分を堆積するステップと、を含み、
第２の絶縁材料部分を堆積するステップが、
前記中間層の上側表面の上方に第２の絶縁材料部分を堆積するサブステップであり、前記第２の絶縁材料部分が前記第１の絶縁材料部分から前記第６の絶縁材料部分まで延びる、サブステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の絶縁材料部分を堆積するステップに先立って第１の犠牲層部分で前記第１のトレンチをライニングするステップと、
前記第１の絶縁材料部分を堆積するステップの後で前記第１の犠牲層部分を除去するステップと、
前記第６の絶縁材料部分を堆積するステップに先立って第２の犠牲層部分で前記第４のトレンチをライニングするステップと、
前記第６の絶縁材料部分を堆積するステップの後で前記第２の犠牲層部分を除去するステップと、
前記第２の絶縁材料部分を堆積するステップに先立って第３の犠牲層部分で前記中間層の前記上側表面をライニングするステップと、
前記第２の絶縁材料部分を堆積するステップの後で前記第３の犠牲層部分を除去するステップと
をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成25年12月17日(2013.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
[0033]本発明が図面および上述の説明において詳細に図示され記載されてきたが、これらは、例示であり、特性を制限するものではないと考えるべきである。好ましい実施形態だけが、提示されてきており、すべての変更形態、変形形態、および本発明の精神内になるさらなる適用例が、保護されるべきものであることが理解される。
以下に本明細書が開示する形態のいくつかを記載しておく。
[形態１]
絶縁スペーサを形成する方法であって、
ベース層を用意するステップと、
前記ベース層の上側表面の上方に中間層を設けるステップと、
前記中間層中に第１のトレンチをエッチングするステップと、
前記第１のトレンチ内部に第１の絶縁材料部分を堆積するステップと、
前記中間層の上側表面の上方に第２の絶縁材料部分を堆積するステップと、
前記第２の絶縁材料部分の上側表面の上方に上側層を形成するステップと、
前記上側層中に第２のトレンチをエッチングするステップと、
前記第２のトレンチ内部および前記第２の絶縁材料部分の前記上側表面に、第３の絶縁材料部分を堆積するステップと
を含む方法。
[形態２]
前記上側層を形成するステップに先立って前記第２の絶縁材料部分の前記上側表面にエッチストップを形成するステップと、
前記第３の絶縁材料部分を堆積するステップに先立って前記形成したエッチストップを除去するステップと
をさらに含む、形態１に記載の方法。
[形態３]
前記中間層の前記上側表面の上方の前記第２の絶縁材料部分をパターニングするステップと、
前記第２の絶縁材料部分の残留部分が前記中間層の前記上側表面の直上に残るように、前記中間層の前記上側表面の上方の前記パターニングした第２の絶縁材料部分をエッチングするステップと
をさらに含む、形態１に記載の方法。
[形態４]
前記上側層中に第２のトレンチをエッチングするステップが、
前記第１の絶縁材料部分と軸方向に位置を合わせられた第２のトレンチを前記上側層中にエッチングするサブステップ
を含む、形態１に記載の方法。
[形態５]
前記第１の絶縁材料部分が、材料特性の第１のセットを含み、
前記第３の絶縁材料部分が、材料特性の第２のセットを含み、
前記材料特性の第１のセットが、前記材料特性の第２のセットとは異なる
形態１に記載の方法。
[形態６]
前記中間層が、材料特性の第３のセットを含み、
前記上側層が、材料特性の第４のセットを含み、
前記材料特性の第３のセットが、前記材料特性の第４のセットとは異なる
形態１に記載の方法。
[形態７]
前記上側層の上側表面の直上および前記第３の絶縁材料部分上に、第４の絶縁材料部分を堆積するステップと、
前記第４の絶縁材料部分の上側表面の上方に上部層を形成するステップと、
前記上部層中に第３のトレンチをエッチングするステップと、
前記第３のトレンチ内部および前記第４の絶縁材料部分の前記上側表面に、第５の絶縁材料部分を堆積するステップと
をさらに含む、形態１に記載の方法。
[形態８]
前記中間層中に第４のトレンチをエッチングするステップと、
前記第４のトレンチ内部に第６の絶縁材料部分を堆積するステップと、を含み、
第２の絶縁材料部分を堆積するステップが、
前記中間層の上側表面の上方に第２の絶縁材料部分を堆積するサブステップであり、前記第２の絶縁材料部分が前記第１の絶縁材料部分から前記第６の絶縁材料部分まで延びる、サブステップを含む、形態１に記載の方法。
[形態９]
前記第１の絶縁材料部分を堆積するステップに先立って第１の犠牲層部分で前記第１のトレンチをライニングするステップと、
前記第１の絶縁材料部分を堆積するステップの後で前記第１の犠牲層部分を除去するステップと、
前記第６の絶縁材料部分を堆積するステップに先立って第２の犠牲層部分で前記第４のトレンチをライニングするステップと、
前記第６の絶縁材料部分を堆積するステップの後で前記第２の犠牲層部分を除去するステップと、
前記第２の絶縁材料部分を堆積するステップに先立って第３の犠牲層部分で前記中間層の前記上側表面をライニングするステップと、
前記第２の絶縁材料部分を堆積するステップの後で前記第３の犠牲層部分を除去するステップと
をさらに含む、形態８に記載の方法。
[形態１０]
ベース層と、
前記ベース層の上側表面の上方の第１の層部分と、
前記第１の層部分中の第１のトレンチと、
前記第１のトレンチ内部の第１の絶縁材料部分と、
前記第１の層部分の上側表面の上方で水平方向に延び、前記第１の絶縁材料部分につながれた第２の絶縁材料部分と、
前記第２の絶縁材料部分の上側表面の上方の第２の層部分と、
前記第２の層部分中の第２のトレンチと、
前記第２のトレンチ内部および前記第２の絶縁材料部分の前記上側表面上の第３の絶縁材料部分と
を含むウェハ。
[形態１１]
前記第２の絶縁材料部分が、前記第１の絶縁材料部分の両側で前記第１の絶縁材料部分の外に向かって延びる、形態１０に記載のウェハ。
[形態１２]
前記第３の絶縁材料部分が、前記第１の絶縁材料部分と軸方向に位置を合わせられている、形態１０に記載のウェハ。
[形態１３]
前記第１の絶縁材料部分が、材料特性の第１のセットを含み、
前記第３の絶縁材料部分が、材料特性の第２のセットを含み、
前記材料特性の第１のセットが、前記材料特性の第２のセットとは異なる、
形態１０に記載のウェハ。
[形態１４]
前記第１の層部分が、材料特性の第３のセットを含み、
前記第２の層部分が、材料特性の第４のセットを含み、
前記材料特性の第３のセットが、前記材料特性の第４のセットとは異なる、
形態１０に記載のウェハ。
[形態１５]
前記第２の層部分の上側表面の上方の第４の絶縁材料部分と、
前記第４の絶縁材料部分の上側表面の上方の上部層と、
前記上部層中の第３のトレンチと、
前記第３のトレンチ内部および前記第４の絶縁材料部分の前記上側表面上の第５の絶縁材料部分と
をさらに含む、形態１０に記載のウェハ。
[形態１６]
前記第１の層部分中の第４のトレンチと、
前記第４のトレンチ内部の第６の絶縁材料部分と、さらに含み、
前記第１の層部分の上側表面の上方の前記第２の絶縁材料部分が、前記第１の絶縁材料部分から前記第６の絶縁材料部分まで延びる、
形態１０に記載のウェハ。
[形態１７]
前記第１の絶縁材料部分が、前記第１の層部分に固着せず、
前記第６の絶縁材料部分が、前記第１の層部分に固着せず、
前記第２の絶縁材料部分が、前記第１の層部分の前記上側表面に固着しない、
形態１６に記載のウェハ。
【国際調査報告】
2014515192.tif 000018
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