專利名稱:減小淺溝道隔離邊緣凹坑的方法
技術領域:
本發明是有關于半導體制作工藝,且特別是有關于減小淺溝道隔離邊緣凹坑的方法。
背景技術:
淺溝道隔離(STI)是0. 25um以下半導體技術采用的通用隔離方法,這種法力方法 的優點是隔離效果好,而且占用面積小。但STI工藝也有很多的技術問題,如STI的形貌控 制、STI頂角的圓角化、STI內部的二氧化硅與外部硅之間的失配應力以及STI頂部邊緣的 凹坑等。其中STI頂部邊緣的凹坑問題會直接關系到STI邊緣的漏電,而且過身的凹坑會 加大多晶硅柵和氮化硅側墻刻蝕的難度,因此控制STI頂部邊緣的凹坑的大小和深淺已經 越來越引起人們的重視。邊緣凹坑(Divot)是淺溝道隔離在后面工藝的濕法刻蝕中,上邊角的氧化硅局部 受到刻蝕而形成的凹坑。傳統的工藝方法在進行半導體制造中,如果需要進行淺溝道隔離, 其基本的工藝步驟請參閱圖la-le。首先,在基底101上沉積緩沖層(墊氧化層)102和保 護層(氮化硅層)103,如圖la;接著進行氧墊氧化層102和氮化硅層103蝕刻,形成溝槽 104,如圖lc ;然后,在溝槽104中沉積介電層(氧化硅)105,如圖Id ;最后,經過化學機械 拋光,氮化硅層103和氧化硅層105濕法刻蝕,如圖le。在傳統工藝中,由于氮化硅和氧化硅去除后直接進行濕法清洗。沉積高壓器件柵 氧化層時,由于溝槽邊緣的生長速度比較慢,最終氧化層會比硅表面區域薄,所以會成圖 If 所示的剖面形貌。一旦s處柵氧化層薄了之后會影響高壓器件的柵氧化層完整性(G0I performance)。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種減小淺溝道隔離邊緣凹坑的方法,可以減小 甚至消除STI頂部邊緣的凹坑,改善隔離效果,減小凹坑所引起的漏電流。為達上述目的,本發明提出一種實現淺溝道隔離的方法,包括下列步驟在基底層 上由下至上形成柵氧化層和氮化硅層;刻蝕所述柵氧化層和氮化硅層,以形成開口 ;以所 述柵氧化層和氮化硅層為掩模刻蝕所述半導體基底,形成淺溝道;在所述淺溝道內沉積介 電層;以及除去所述氮化硅層。可選地,所述柵氧化層的材料是氧化硅,形成方法為熱氧化法。可選地,所述氮化硅層的形成方法為化學氣相沉積法。綜上所述,本發明先設置柵氧層再做溝槽,所以在溝槽邊緣厚度與硅表面柵氧層 厚度是一致的,可以大大提高器件的柵氧化層完整性(GOI performance),可靠性也會得到 提尚。
圖la If是目前在基底層中形成淺槽的工藝流程示意圖。
圖2a 2e是本發明在基底層中形成淺槽的工藝流程示意圖。
具體實施例方式為讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例, 并配合附圖,作詳細說明如下。圖2a 2d是本發明在基底層中形成淺槽的工藝流程示意圖首先,在基底層201上由下至上形成柵氧化層202和氮化硅層203 (如圖2a所示)。 其中上述柵氧化層202的材料是氧化硅,形成方法為熱氧化法。上述氮化硅層203的形成 方法為化學氣相沉積法。接著,刻蝕所述柵氧化層202和氮化硅層203,以形成開口 204,如圖2b ;以所述柵氧化層202和氮化硅層203為掩模刻蝕所述半導體基底201,形成淺溝道 205,如圖 2c ;在所述淺溝道205內沉積介電層206,如圖2d,其中介電層206由氧化硅組成;除去氮化硅層203,如圖2e。綜上所述,本發明先設置柵氧層再做溝槽,所以在溝槽邊緣厚度與硅表面柵氧層 厚度是一致的,可以大大提高器件的柵氧化層完整性(GOI performance),可靠性也會得到 提尚。本發明中所述具體實施案例僅為本發明的較佳實施案例而已,并非用來限定本發 明的實施范圍。即凡依本發明申請專利范圍的內容所作的等效變化與修飾,都應作為本發 明的技術范疇。
權利要求
一種減小淺溝道隔離邊緣凹坑的方法,其特征在于,包括下列步驟在基底層上由下至上形成柵氧化層和氮化硅層;刻蝕所述柵氧化層和氮化硅層,以形成開口;以所述柵氧化層和氮化硅層為掩模刻蝕所述半導體基底,形成淺溝道;在所述淺溝道內沉積介電層;以及除去所述氮化硅層。
2.根據權利要求1所述的減小淺溝道隔離邊緣凹坑的方法,其特征在于,所述柵氧化 層的材料是氧化硅,形成方法為熱氧化法。
3.根據權利要求1所述的減小淺溝道隔離邊緣凹坑的方法,其特征在于,所述氮化硅 層的形成方法為化學氣相沉積法。
全文摘要
本發明提出一種實現淺溝道隔離的方法,包括下列步驟在基底層上由下至上形成柵氧化層和氮化硅層;刻蝕所述柵氧化層和氮化硅層,以形成開口;以所述柵氧化層和氮化硅層為掩模刻蝕所述半導體基底,形成淺溝道;在所述淺溝道內沉積介電層;以及除去所述氮化硅層。本發明的柵氧化層開始時就已經形成,所以整個硅片上可以設置需要的柵氧化層的厚度,可以大大提高器件的柵氧化層完整性(GOI performance),可靠性也會得到提高。
文檔編號H01L21/306GK101853803SQ20101010234
公開日2010年10月6日 申請日期2010年1月28日 優先權日2010年1月28日
發明者令海陽, 劉龍平, 陳愛軍 申請人:上海宏力半導體制造有限公司