,將所述保留有氮化娃的半導體娃片放置在裝有熱磯酸溶液的腐蝕槽中,使得剩 余的氮化娃被完全腐蝕掉,得到如圖3(d)所示的平坦化后的半導體娃片。需要說明的是, 雖然圖中有源區和場區之間有一定高度落差,但是,由于氮化娃的厚度相對于襯底的厚度 而言比較小,因此,送一高度落差是可W忽略的,相對于現有技術而言,其平坦化程度也是 提局了的。
[0075] 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沒有殘留的氮化娃,使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。
[0076] 基于與本發明實施例一提供的一種半導體娃片的平坦化方法相同的發明構思,本 發明實施例二提供了一種半導體娃片的制備方法。
[0077] 實施例二:
[0078] 如圖4所示,為本發明實施例二提供的一種半導體娃片的制備方法流程示意圖, 具體包括W下步驟:
[0079] 步驟301 ;在襯底娃片之上形成墊氧化層和氮化娃。
[0080] 步驟302 ;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。
[0081] 步驟303 ;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。
[0082] 步驟304 ;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。
[0083] 具體地,在本步驟中,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;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;所述腐蝕時間t根據所述氮 氧化娃的厚度確定。
[0084] 步驟305 ;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。
[0085] 步驟306 ;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。
[0086] 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沒有殘留的氮化娃,使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。
[0087] 另外,本發明實施例H還提供了一種利用實施例二所述的方法制備得到的半導體 娃片。
[0088] 實施例H :
[0089] 如圖5所示,為本發明實施例H提供的一種半導體娃片的結構示意圖,在該半導 體娃片中,位于有源區的氮化娃和氮氧化娃分別被腐蝕掉,有源區的氧化層501的一表面 全部暴露出來。
[0090] 其中,所述有源區的氮氧化娃被W下任一溶液腐蝕掉;濃度為49%的氨氣酸和水 W 1:10~1:100的體積配比混合而成的氨氣酸溶液;濃度為49%的氨氣酸與氣化氨W 5:1~500:1的體積配比混合而成的氨氣酸與氣化氨的混合溶液。
[0091] 優選地,所述有源區的氮氧化娃被腐蝕所需的溫度為23°C ±2°C。
[009引 實施例四:
[0093] 本發明實施例還提供了一種半導體器件,該半導體器件包括所述半導體娃片,此 夕F,還包括柵極、源極、漏極W及其他膜層。
[0094] 盡管已描述了本發明的優選實施例,但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造 性概念,則可對送些實施例作出另外的變更和修改。所W,所附權利要求意欲解釋為包括優 選實施例W及落入本發明范圍的所有變更和修改。
[0095] 顯然,本領域的技術人員可W對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精 神和范圍。送樣,倘若本發明的送些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍 之內,則本發明也意圖包含送些改動和變型在內。
【主權項】
1. 一種半導體硅片的平坦化方法,其特征在于,所述方法包括: 利用氫氟酸溶液或氫氟酸與氟化氨的混合溶液,腐蝕位于半導體硅片中有源區的氮化 硅之上的氮氧化硅,其中,所述半導體硅片為形成了場氧化層的半導體硅片; 利用化學機械研磨CMP工藝,對腐蝕掉氮氧化硅的半導體硅片的表面進行研磨; 利用熱磷酸將經過研磨的半導體硅片的表面剩余的氮化硅腐蝕掉,得到平坦化后的半 導體娃片。2. 如權利要求1所述的方法,其特征在于,利用氫氟酸溶液或氫氟酸與氟化氨的混合 溶液,腐蝕位于半導體硅片中有源區的氮化硅之上的氮氧化硅,具體包括: 將所述半導體硅片放置在腐蝕槽中,經過腐蝕時間t后,取出腐蝕掉氮氧化硅的半導 體石圭片; 其中,所述腐蝕槽中裝有氫氟酸溶液或氫氟酸與氟化氨的混合溶液,且在所述半導體 硅片放置在腐蝕槽中后,所述氫氟酸溶液或氫氟酸與氟化氨的混合溶液與所述半導體硅片 中的氮氧化硅的表面完全接觸; 所述腐蝕時間t根據所述氮氧化硅的厚度確定。3. 如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述氫氟酸溶液是氫氟酸和水以1:10~ 1:00的體積配比混合而成。4. 如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述氫氟酸與氟化氨的混合溶液是氫氟酸 與氟化氨以5:1~500:1的體積配比混合而成。5. -種半導體娃片的制備方法,其特征在于,所述方法包括: 在襯底硅片之上形成墊氧化層和氮化硅; 對所述氮化硅進行刻蝕,形成包含有源區和場區的半導體硅片; 在包含有源區和場區的半導體硅片的場區之上形成場氧化層; 利用氫氟酸溶液或氫氟酸與氟化氨的混合溶液,腐蝕位于半導體硅片中有源區的氮化 硅之上的氮氧化硅; 利用化學機械研磨CMP工藝,對腐蝕掉氮氧化硅的半導體硅片的表面進行研磨; 利用熱磷酸將經過研磨的半導體硅片的表面剩余的氮化硅腐蝕掉,得到平坦化后的半 導體娃片。6. 如權利要求5所述的方法,其特征在于,利用氫氟酸溶液或氫氟酸與氟化氨的混合 溶液,腐蝕位于半導體硅片中有源區的氮化硅之上的氮氧化硅,具體包括: 將所述半導體硅片放置在腐蝕槽中,經過腐蝕時間t后,取出腐蝕掉氮氧化硅的半導 體石圭片; 其中,所述腐蝕槽中裝有氫氟酸溶液或氫氟酸與氟化氨的混合溶液,且在所述半導體 硅片放置在腐蝕槽中后,所述氫氟酸溶液或氫氟酸與氟化氨的混合溶液與所述半導體硅片 中的氮氧化硅的表面完全接觸; 所述腐蝕時間t根據所述氮氧化硅的厚度確定。7. 如權利要求5所述的方法,其特征在于,所述氫氟酸溶液是氫氟酸和水以1:10~ 1:00的體積配比混合而成。8. 如權利要求5所述的方法,其特征在于,所述氫氟酸與氟化氨的混合溶液是氫氟酸 與氟化氨以5:1~500:1的體積配比混合而成。9. 一種半導體娃片,其特征在于,利用權利要求6~8任一所述的方法制備而成。10. -種半導體器件,其特征在于,包括:權利要求9所述的半導體硅片。
【專利摘要】本發明公開了一種半導體硅片及其平坦化方法、制備方法和半導體器件,主要內容包括:針對形成了場氧化層的半導體硅片,利用氫氟酸溶液或氫氟酸與氟化氨的混合溶液,腐蝕位于半導體硅片中有源區的氮化硅之上的氮氧化硅;利用CMP工藝,對腐蝕掉氮氧化硅的半導體硅片的表面進行研磨;利用熱磷酸將經過研磨的硅片的表面剩余的氮化硅腐蝕掉,得到半導體硅片。從而,使得在CMP工藝之前就將有源區的氮氧化硅全部腐蝕掉,避免了面積較小的半導體硅片的有源區的氮氧化硅研磨不徹底而導致殘留有氮氧化硅區域的氮化硅不能完全腐蝕掉的問題,保證最終得到的半導體硅片中有源區的表面全部暴露出來,同時,還提高了半導體硅片的平坦化程度。
【IPC分類】H01L21/311, H01L29/06, H01L21/306
【公開號】CN105405754
【申請號】CN201410305832
【發明人】聞正鋒, 馬萬里, 趙文魁
【申請人】北大方正集團有限公司, 深圳方正微電子有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2014年6月30日