一種半導體硅片及其平坦化方法、制備方法和半導體器件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及半導體芯片技術領域，尤其涉及一種半導體娃片及其平坦化方法、制 備方法和半導體器件。
【背景技術】
[0002] 在半導體工藝中，一般都使用娃的局部氧化(Xocal Oxide Of Silicon, LOCO巧 工藝來對半導體娃片進行隔離處理，即在有源區W外的場區形成場氧化層（Field化ide， FOX)，最終隔離出有源區和場區，用于后期半導體器件的制備。然而，現有的LOCOS工藝會 造成半導體娃片的表面不平坦，實際當中，根據二氧化娃和娃的原子量和密度進行推算，若 形成的FOX的厚度為T，郝么就會有0. 56T的FOX高出襯底（單晶娃）的表面。而送高出的 部分F0X，會在后續的布線工藝中，造成短路、斷條W及孔填充的問題，影響后續半導體器件 的制備。
[0003] 為此，傳統的制備過程中，在隔離完成之后，需要采用化學機械研磨（化emical Medicinal Polish, CMP)工藝（原理是化學腐蝕作用和機械去除作用相結合的加工技術） 來對半導體娃片的表面進行平坦化處理。在LOCOS工藝中，由于高溫高氧環境，位于有源區 的氮化娃的上表面會形成一層氮氧化娃，因此，CMP工藝的主要任務有W下H項：
[0004] 1、將FOX高出襯底的部分磨平；
[0005] 2、將氮化娃上表面形成的氮氧化娃磨掉；
[0006] 3、在對氮氧化娃研磨的較為充分的時候，可能會磨掉部分氮化娃，但不能將氮化 娃全部磨掉，W免引起襯底表面的損傷。
[0007] 然而，CMP工藝在完成任務2的過程中是存在一定難度的，送是因為；在CMP工藝 中，對氮氧化娃的研磨程度與FOX所在的場區的面積有關，FOX所在場區面積越小，有源區 的面積越大，該處氮化娃之上的氮氧化娃越容易磨掉；FOX所在場區面積越大，有源區的面 積越小，該處氮化娃之上的氮氧化娃越不容易磨掉。從而，導致CMP工藝之后殘留有氮氧化 娃，進而，在接下來的去除氮化娃的過程中，由于氮氧化娃的殘留而導致氮化娃的去除不徹 底，在殘留有氮氧化娃的區域同樣殘留有氮化娃，極易引起應力缺陷，造成后續制備而成的 半導體器件漏電、失效等異常現象。
【發明內容】
[0008] 本發明實施例提供一種半導體娃片及其平坦化方法、制備方法和半導體器件，用 W解決現有技術中存在的由于研磨不徹底而導致殘留有氮氧化娃區域的氮化娃不能完全 被腐蝕掉，進而造成半導體器件漏電、失效的問題。
[0009] 本發明實施例采用W下技術方案：
[0010] 一種半導體娃片的平坦化方法，所述方法包括：
[0011] 利用氨氣酸溶液或氨氣酸與氣化氨的混合溶液，腐蝕位于半導體娃片中有源區的 氮化娃之上的氮氧化娃，其中，所述半導體娃片為形成了場氧化層的半導體娃片；
[0012] 利用化學機械研磨CMP工藝，對腐蝕掉氮氧化娃的半導體娃片的表面進行研磨；
[0013] 利用熱磯酸將經過研磨的半導體娃片的表面剩余的氮化娃腐蝕掉，得到平坦化后 的半導體娃片。
[0014] 在本發明實施例中，針對形成了場氧化層的半導體娃片，利用氨氣酸溶液或氨氣 酸與氣化氨的混合溶液，腐蝕位于半導體娃片中有源區的氮化娃之上的氮氧化娃，其中，所 述半導體娃片為形成了場氧化層的娃片；利用化學機械研磨CMP工藝，對腐蝕掉氮氧化娃 的半導體娃片的表面進行研磨；利用熱磯酸將經過研磨的娃片的表面剩余的氮化娃腐蝕 掉，得到半導體娃片。從而，使得在CMP工藝之前就將有源區的氮氧化娃全部腐蝕掉，相比 于現有技術中直接進行CMP工藝的操作而言，避免了面積較小的半導體娃片的有源區的氮 氧化娃研磨不徹底而導致殘留有氮氧化娃區域的氮化娃不能完全腐蝕掉的問題，保證最終 得到的半導體娃片中有源區的表面全部暴露出來，同時，還提高了半導體娃片的平坦化程 度。
[0015] 優選地，利用氨氣酸溶液或氨氣酸與氣化氨的混合溶液，腐蝕位于半導體娃片中 有源區的氮化娃之上的氮氧化娃，具體包括：
[0016] 將所述半導體娃片放置在腐蝕槽中，經過腐蝕時間t后，取出腐蝕掉氮氧化娃的 半導體娃片；
[0017] 其中，所述腐蝕槽中裝有氨氣酸溶液或氨氣酸與氣化氨的混合溶液，且在所述半 導體娃片放置在腐蝕槽中后，所述氨氣酸溶液或氨氣酸與氣化氨的混合溶液與所述半導體 娃片中的氮氧化娃的表面完全接觸；
[0018] 所述腐蝕時間t根據所述氮氧化娃的厚度確定。
[0019] 優選地，所述氨氣酸溶液是氨氣酸和水W 1:10~1:00的體積配比混合而成。
[0020] 在本發明實施例中，通過上述方案可W保證腐蝕速率在所需的范圍之內，進而保 證完全腐蝕掉氮氧化娃的同時，不對場氧化層造成過多腐蝕。
[0021] 優選地，所述氨氣酸溶液中，濃度為49%的氨氣酸和水的體積配比為1:50。
[0022] 在本發明實施例中，通過上述方案可W保證腐蝕速率最接近1 A/S。
[0023] 優選地，所述氨氣酸與氣化氨的混合溶液是氨氣酸與氣化氨W 5:1~500:1的體 積配比混合而成。
[0024] 在本發明實施例中，通過上述方案可W保證腐蝕速率在所需的范圍之內，進而保 證完全腐蝕掉氮氧化娃的同時，不對場氧化層造成過多腐蝕。
[00巧]優選地，所述氨氣酸與氣化氨的混合溶液中，濃度為49%的氨氣酸與氣化氨的體 積配比為7:1。
[0026] 在本發明實施例中，通過上述方案可W保證腐蝕速率最接近1A/S。
[0027] -種半導體娃片的制備方法，所述方法包括：
[0028] 在襯底娃片之上形成墊氧化層和氮化娃；
[0029] 對所述氮化娃進行刻蝕，形成包含有源區和場區的半導體娃片；
[0030] 在包含有源區和場區的半導體娃片的場區之上形成場氧化層，W及在有源區之上 形成氮氧化娃；
[0031] 利用氨氣酸溶液或氨氣酸與氣化氨的混合溶液，腐蝕位于半導體娃片中有源區的 氮化娃之上的氮氧化娃；
[0032] 利用化學機械研磨CMP工藝，對腐蝕掉氮氧化娃的半導體娃片的表面進行研磨；
[0033] 利用熱磯酸將經過研磨的半導體娃片的表面剩余的氮化娃腐蝕掉，得到平坦化后 的半導體娃片。
[0034] 優選地，利用氨氣酸溶液或氨氣酸與氣化氨的混合溶液，腐蝕位于半導體娃片中 有源區的氮化娃之上的氮氧化娃，具體包括：
[0035] 將所述半導體娃片放置在腐蝕槽中，經過腐蝕時間t后，取出腐蝕掉氮氧化娃的 半導體娃片；
[0036] 其中，所述腐蝕槽中裝有氨氣酸溶液或氨氣酸與氣化氨的混合溶液，且在所述半 導體娃片放置在腐蝕槽中后，所述氨氣酸溶液或氨氣酸與氣化氨的混合溶液與所述半導體 娃片中的氮氧化娃的表面完全接觸；
[0037] 所述腐蝕時間t根據所述氮氧化娃的厚度確定。
[0038]一種半導體娃片，利用所述的半導體娃片的制備方法制備而成。
[0039] 在本發明實施例中，針對形成了場氧化層的半導體娃片，利用氨氣酸溶液或氨氣 酸與氣化氨的混合溶液，腐蝕位于半導體娃片中有源區的氮化娃之上的氮氧化娃，其中，所 述半導體娃片為形成了場氧化層的娃片；利用化學機械研磨CMP工藝，對腐蝕掉氮氧化娃 的半導體娃片的表面進行研磨；利用熱磯酸將經過研磨的娃片的表面剩余的氮化娃腐蝕 掉，得到半導體娃片。從而，使得在CMP工藝之前就將有源區的氮氧化娃全部腐蝕掉，相比 于現有技術中直接進行CMP工藝的操作而言，避免了面積較小的半導體娃片的有源區的氮 氧化娃研磨不徹底而導致殘留有氮氧化娃區域的氮化娃不能完全腐蝕掉的問題，保證最終 得到的半導體娃片中有源區的表面全部暴露出來，同時，還提高了半導體娃片的平坦化程 度。
[0040]一種半導體器件，包括；所述的半導體娃片。
[0041] 在本發明實施例中，針對形成了場氧化層的半導體娃片，利用氨氣酸溶液或氨氣 酸與氣化氨的混合溶液，腐蝕位于半導體娃片中有源區的氮化娃之上的氮氧化娃，其中，所 述半導體娃片為形成了場氧化層的娃片；利用化學機械研磨CMP工藝，對腐蝕掉氮氧化娃 的半導體娃片的表面進行研磨；利用熱磯酸將經過研磨的娃片的表面剩余的氮化娃腐蝕 掉，得到半導體娃片。從而，使得在CMP工藝之前就將有源區的氮氧化娃全部腐蝕掉，相比 于現有技術中直接進行CMP工藝的操作而言，避免了面積較小的半導體娃片的有源區的氮 氧化娃研磨不徹底而導致殘留有氮氧化娃區域的氮化娃不能完全腐蝕掉的問題，保證最終 得到的半導體娃片中有源區的表面全部暴露出來，同時，還提高了半導體娃片的平坦化程 度。
【附圖說明】
[0042]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使 用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本 領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可