專(zhuān)利名稱(chēng)：高壓mos器件淺溝槽區(qū)域的制程方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，尤其涉及高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方 法，屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在0.25 以下的成熟制程中，通常使用蝕刻形成淺溝槽的方式來(lái)達(dá)到 元器件相隔絕的目的。為防止尖端放電的產(chǎn)生，在淺溝槽蝕刻后進(jìn)行介電材 料的絕緣填充前，往往都會(huì)在淺溝槽內(nèi)生長(zhǎng)一層薄薄的氧化層，使得淺溝槽 的折角處能夠較為平滑。 一般情況下，高壓MOS器件會(huì)應(yīng)用在電壓較高的 環(huán)境下(電壓大于12伏)，所以柵氧化層的厚度比較高(通常大于 200A)。
由于制程能力的限制，淺溝槽折角處的硅襯底與一般平坦的硅襯底的氧 化速率存在差異，由此帶來(lái)的一個(gè)困擾是當(dāng)柵氧化層越厚時(shí)，整個(gè)MOS
器件的淺溝槽折角處的厚度及平滑度就會(huì)比較難控制，直接影響柵氧化層的
可靠性。如果當(dāng)淺溝槽折角處的厚度及平滑度不均勻，整個(gè)高壓MOS器件 柵氧化層的可靠性將會(huì)更糟糕，突出表現(xiàn)在TDDB (Time Dependent Dielectric Breakdown)測(cè)試不易得到較好的結(jié)果。
故而，為了解決這個(gè)問(wèn)題，改善高壓MOS器件淺溝槽折角處的厚度及 平滑度的均勻性，便成為該行業(yè)技術(shù)人員鉆研的一個(gè)重要課題
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的存在的缺陷，本發(fā)明的目的旨在提供一種高壓
MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，改善淺溝槽折角處的厚度及平滑度的均 勻性，防止尖端放電，從而改善柵氧化層的性能及壽命，使柵氧化層TDDB 測(cè)試得到較好的結(jié)果。
為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為
高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，其特征在于步驟1:在襯底 表面定義出需要進(jìn)行淺溝槽隔絕蝕刻的區(qū)域；步驟2:對(duì)定義出來(lái)的區(qū)域進(jìn) 行干法蝕刻；步驟3:高溫I、濕潤(rùn)條件下，在淺溝槽內(nèi)表面生成犧牲氧化 層；步驟4:采用蝕刻劑將犧牲氧化層全部蝕刻掉；步驟5:蝕刻后的淺溝 槽表面進(jìn)行干法氧化，生長(zhǎng)一定厚度的氧化層，并以高溫II進(jìn)行退火處理。
進(jìn)一步地，步驟1用來(lái)定義淺溝槽隔絕區(qū)域的是氮化硅掩模，沉積在襯 底表面；步驟2中采用的是高密度等離子體來(lái)進(jìn)行干法蝕刻；步驟3中所述 的高溫濕潤(rùn)條件指的是攝氏900度；歩驟4中所述的蝕刻劑為配比比例 1: 100的氫氟酸溶液。
本發(fā)明高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，其投入應(yīng)用后將具有的
有益效果為藉由犧牲氧化層的生成及緩慢蝕刻，改善了淺溝槽的折角處氧
化層厚度及平滑度，使整個(gè)高壓MOS器件的可靠性得到大幅提高。


圖1是本發(fā)明長(zhǎng)成方法步驟1及步驟2實(shí)施后的襯底剖視圖； 圖2是本發(fā)明長(zhǎng)成方法步驟3實(shí)施后的襯底剖視圖； 圖3是本發(fā)明長(zhǎng)成方法步驟4實(shí)施后的襯底剖視圖；圖4是本發(fā)明長(zhǎng)成方法步驟5實(shí)施后的襯底剖視圖5是本發(fā)明柵氧化層長(zhǎng)成后進(jìn)行掩模板移除的襯底剖視圖6是圖5后續(xù)工藝制成的襯底剖視圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易理解，下面特結(jié)合襯底 在該制程各步驟的剖視圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下
本發(fā)明提供一種高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，包括如下步
驟
步驟1:在硅襯底1的表面采用氮化硅掩模2沉積，定義出需要進(jìn)行淺 溝槽隔絕蝕刻的區(qū)域，如圖1所示；
歩驟2:對(duì)定義出來(lái)的區(qū)域采用高密度等離子體進(jìn)行干法蝕刻，蝕刻后 在襯底上形成淺溝槽3的隔絕效果，其形狀如圖1的剖視圖所示；
步驟3:在攝氏900度的高溫高濕條件下，在淺溝槽3的底面及兩側(cè)邊 生成一層薄薄的犧牲氧化層4;
步驟4:采用配比比例l: 100的氫氟酸一水溶液將犧牲氧化層緩慢地全 部蝕刻掉，使得淺溝槽的折角處31更為平滑；
步驟5:蝕刻后的淺溝槽表面進(jìn)行干法氧化，生長(zhǎng)出規(guī)定厚度的氧化 層，并在攝氏1100度的高溫情況下進(jìn)行退火處理，而使氧化層的結(jié)構(gòu)更為 致密均勻；
完成了上述步驟后的高壓MOS器件，其柵氧化層厚度的均勻性得到了 顯著改善。在后續(xù)的制程中，淺溝槽3內(nèi)填充入未摻雜的二氧化硅玻璃直至 與襯底1表面平整后，將氮化硅掩模2完全移除，進(jìn)而實(shí)施下一步的高壓MOS器件柵氧化層的生長(zhǎng)及其他后續(xù)制程。
現(xiàn)有高壓MOS器件的淺溝槽區(qū)域的制程往往是直接生長(zhǎng)氧化襯墊，其 淺溝槽的折角處氧化層的厚度及平滑度很難得到保證，而本發(fā)明克服了淺溝 槽的折角處氧化層的厚度及平滑度不佳的缺陷，通過(guò)犧牲氧化層的生成及緩 慢蝕刻，保證了淺溝槽折角處的氧化層的厚度及平滑度。此外，其犧牲氧化
層蝕刻所采用的蝕刻劑為配比比例1: 100的氫氟酸一水溶液，區(qū)別于現(xiàn)有 采用配比比例1: 4: 20的氫氟酸一氟化銨一水溶液，有效延長(zhǎng)了蝕刻時(shí)
間，進(jìn)一步改善了整個(gè)高壓MOS器件淺溝槽折角處厚度及平滑度的均勻
性，提高了器件可靠性。
綜上對(duì)于本發(fā)明具體實(shí)施步驟及其特征的詳細(xì)描述，旨在加深對(duì)本發(fā)明
高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法的理解，并非以此限制本專(zhuān)利應(yīng)用實(shí) 施的范圍及多變性。故凡是相對(duì)于本發(fā)明等效或近似的變換方法，可以實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明目的的設(shè)計(jì)方案，均應(yīng)該被視為屬于本發(fā)明專(zhuān)利保護(hù)的范疇。
權(quán)利要求
1.高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，其特征在于步驟1在襯底表面定義出需要進(jìn)行淺溝槽隔絕蝕刻的區(qū)域；步驟2對(duì)定義出來(lái)的區(qū)域進(jìn)行干法蝕刻；步驟3高溫I、濕潤(rùn)條件下，在淺溝槽內(nèi)表面生成犧牲氧化層；步驟4采用蝕刻劑將犧牲氧化層全部蝕刻掉；步驟5蝕刻后的淺溝槽表面進(jìn)行干法氧化，生長(zhǎng)一定厚度的氧化層，并以高溫II進(jìn)行退火處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，其特 征在于步驟1用來(lái)定義淺溝槽隔絕區(qū)域的是氮化硅掩模，沉積在襯底表 面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，其特 征在于步驟2中采用的是高密度等離子體來(lái)進(jìn)行干法蝕刻。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，其特 征在于步驟3中所述的高溫I條件指的是攝氏900度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，其特 征在于步驟5中所述的高溫II條件指的是攝氏1100度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，其特征在于步驟4中所述的蝕刻劑為配比比例1: 100的氫氟酸溶液。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，其特征在于步驟1在硅襯底表面定義出需要進(jìn)行淺溝槽隔絕蝕刻的區(qū)域；步驟2對(duì)定義出來(lái)的區(qū)域采用高密度等離子體進(jìn)行干法蝕刻；步驟3高溫濕潤(rùn)條件下，在淺溝槽表面生成犧牲氧化層；步驟4采用配比比例1∶100的氫氟酸溶液作為蝕刻劑將犧牲氧化層全部蝕刻掉；步驟5蝕刻后的淺溝槽表面進(jìn)行干法氧化，生長(zhǎng)出規(guī)定厚度的氧化層，并進(jìn)行高溫退火處理。采用本設(shè)計(jì)的淺溝槽區(qū)域的制程方法，藉由犧牲氧化層的生成及緩慢蝕刻，改善了淺溝槽的折角處氧化層厚度及平滑度的均勻性，使整個(gè)高壓MOS器件的可靠性得到大幅提高。
文檔編號(hào)H01L21/762GK101635269SQ20081002080
公開(kāi)日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者張瑜劼 申請(qǐng)人:和艦科技(蘇州)有限公司