專利名稱：采用犧牲襯墊氧化層來改善淺溝隔離角部圓化的方法
采用犧牲襯墊氧化層來改善淺溝隔離角部圓化的方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于半導體集成電路制造領(lǐng)域，尤其涉及一種采用犧牲襯墊氧化層來改 善淺溝隔離角部圓化的方法。
背景技術(shù)：
淺溝隔離6TI，或淺溝槽隔離)廣泛應(yīng)用于先進的邏輯電路工藝中。淺溝隔離 的優(yōu)劣會直接影響到器件的特性，尤其是對于窄溝器件(narrow width device)更為顯著。 由于STI角部的氧化層厚度通常會比較薄，加之多晶硅電極會覆蓋在這個區(qū)域，導致晶 體管的閾值電壓降低，這通常稱之為“反窄溝效應(yīng)”。為了避免上述情況的發(fā)生，常見 的處理方式是將淺溝隔離角部圓化(即修飾成圓角)。常規(guī)的角部圓化方法為干法刻 蝕形成淺溝隔離后，采用濕法刻蝕襯墊氮化硅層下面的緩沖氧化層，形成切口；之后采 用高溫熱氧化制備襯墊氧化層，形成角部圓化。這種常規(guī)的方法需要很好的控制高溫熱 氧化工藝，但是仍然會出現(xiàn)角部不夠圓化的情況。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種采用犧牲襯墊氧化層來改善淺溝隔離角部 圓化的方法，采用該方法可以大大提高STI角部圓化輪廓。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種采用犧牲襯墊氧化層來改善淺溝隔離角 部圓化的方法，包括如下步驟
第一步，淺溝隔離刻蝕；
第二步，在淺溝隔離露出的硅表面生長一層犧牲襯墊氧化層；
第三步，犧牲襯墊氧化層剝離；
第四步，氮化硅開窗口 ；
第五步，在淺溝隔離露出的硅表面生長一層襯墊氧化層。
第一步具體為在硅襯底上生長緩沖氧化層，在緩沖氧化層上沉積襯墊氮化硅 層，然后刻蝕形成淺溝隔離。
第二步所述生長犧牲襯墊氧化層采用高溫熱氧化工藝，工藝溫度為 800-1000°C,該犧牲襯墊氧化層的厚度為100-250埃。
第三步所述犧牲襯墊氧化層剝離采用濕法刻蝕工藝，采用稀釋的HF酸，濃度為 10 1-300 1。
第三步所述犧牲襯墊氧化層剝離，在剝離犧牲襯墊氧化層的同時，刻蝕襯墊氮 化硅層下面的緩沖氧化層，形成切口。
第四步采用濕法刻蝕工藝刻蝕襯墊氮化硅層。該濕法刻蝕工藝采用溫度為 130-160°C的熱磷酸。
第五步所述生長襯墊氧化層采用高溫熱氧化工藝，工藝溫度為800-1100°C，該 襯墊氧化層的厚度為100-250埃。
和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果相對于常規(guī)的角部圓化方法，該 方法采用了先生長犧牲襯墊氧化層，然后剝離再重新生長襯墊氧化層，可以大大提高STI 角部圓化輪廓。


圖1是本發(fā)明第一步完成后的STI結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明第二步完成后的STI結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明第三步完成后的STI結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明第四步完成后的STI結(jié)構(gòu)示意圖5是本發(fā)明第五步完成后的STI結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，1為硅襯底，2為緩沖氧化層，3為襯墊氮化硅層，4為犧牲襯墊氧化層， 5為襯墊氧化層，6是切口。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
本發(fā)明提供一種采用犧牲襯墊氧化層來改善淺溝隔離角部圓化的方法，相對于 常規(guī)的角部圓化方法，該方法采用了先生長犧牲襯墊氧化層，然后剝離再重新生長襯墊 氧化層，可以大大提高STI角部圓化輪廓。其主要工藝流程如下
第一步，STI刻蝕。這步采用常規(guī)的STI刻蝕工藝。如圖1所示，在硅襯底1 上生長緩沖氧化層2，在緩沖氧化層2上再沉積襯墊氮化硅層3，然后刻蝕形成STI;
第二步，犧牲襯墊氧化層生長。這步工藝采用高溫熱氧化工藝，如圖2所示， 在露出的硅表面生長一層犧牲襯墊氧化層4。該步驟采用的工藝溫度為800-1000°C，該 犧牲襯墊氧化層4的厚度為100-250埃。
第三步，犧牲襯墊氧化層剝離。這步工藝采用濕法刻蝕，采用稀釋的HF酸，濃 度為10 1-300 1(水HF酸)。如圖3所示，在剝離犧牲襯墊氧化層4的同時，可 以刻蝕襯墊氮化硅層3下面的緩沖氧化層2，形成切口 6 (undercut)，這個切口 6可以進一 步改善后續(xù)氧化層生長時的角部圓化。
第四步，襯墊氮化硅層3開窗口，見圖4。這步工藝采用濕法刻蝕氮化硅，通常 是采用溫度為130到160攝氏度的熱磷酸。由于STI開槽處的窗口更大了，可以提高后 續(xù)工藝填溝的能力。
第五步，襯墊氧化層生長。如圖5所示，在露出的硅表面生長一層襯墊氧化層 5。這步工藝采用高溫熱氧化工藝，生長真正的襯墊氧化層。該步驟采用的工藝溫度為 800-1IOO0C,襯墊氧化層5的厚度為100-250埃。
上述工藝參數(shù)可以根據(jù)相應(yīng)的控制和產(chǎn)能進行優(yōu)化調(diào)整。
權(quán)利要求
1. 一種采用犧牲襯墊氧化層來改善淺溝隔離角部圓化的方法，其特征在于，包括如下步驟第一步，淺溝隔離刻蝕；第一步，在淺溝隔離露出的硅表面生長--層犧牲襯墊氧化層第三步，犧牲襯墊氧化層剝離；第四步，氮化硅開窗口；第五步，在淺溝隔離露出的硅表面生長--層襯墊氧化層。
2.如權(quán)利要求1所述的采用犧牲襯墊氧化層來改善淺溝隔離角部圓化的方法，其特 征在于，第一步具體為在硅襯底上生長緩沖氧化層，在緩沖氧化層上沉積襯墊氮化硅 層，然后刻蝕形成淺溝隔離。
3.如權(quán)利要求1或2所述的采用犧牲襯墊氧化層來改善淺溝隔離角部圓化的方 法，其特征在于，第二步所述生長犧牲襯墊氧化層采用高溫熱氧化工藝，工藝溫度為 800-1000°C,該犧牲襯墊氧化層的厚度為100-250埃。
4.如權(quán)利要求1或2所述的采用犧牲襯墊氧化層來改善淺溝隔離角部圓化的方法，其 特征在于，第三步所述犧牲襯墊氧化層剝離采用濕法刻蝕工藝，采用稀釋的HF酸，濃度 為 10 1-300 1。
5.如權(quán)利要求2所述的采用犧牲襯墊氧化層來改善淺溝隔離角部圓化的方法，其特征 在于，第三步所述犧牲襯墊氧化層剝離，在剝離犧牲襯墊氧化層的同時，刻蝕襯墊氮化 硅層下面的緩沖氧化層，形成切口。
6.如權(quán)利要求2所述的采用犧牲襯墊氧化層來改善淺溝隔離角部圓化的方法，其特征 在于，第四步采用濕法刻蝕工藝刻蝕襯墊氮化硅層。
7.如權(quán)利要求1或2所述的采用犧牲襯墊氧化層來改善淺溝隔離角部圓化的方法，其 特征在于，第五步所述生長襯墊氧化層采用高溫熱氧化工藝，工藝溫度為800-1100°C， 該襯墊氧化層的厚度為100-250埃。
8.如權(quán)利要求6所述的采用犧牲襯墊氧化層來改善淺溝隔離角部圓化的方法，其特征 在于，第四步所述的濕法刻蝕工藝采用溫度為130-160°C的熱磷酸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用犧牲襯墊氧化層來改善淺溝隔離角部圓化的方法，包括如下步驟第一步，淺溝隔離(STI)刻蝕；第二步，在淺溝隔離露出的硅表面生長一層犧牲襯墊氧化層；第三步，犧牲襯墊氧化層剝離；第四步，氮化硅開窗口；第五步，在淺溝隔離露出的硅表面生長一層襯墊氧化層。該方法采用了先生長犧牲襯墊氧化層，然后剝離再重新生長襯墊氧化層，可以大大提高STI角部圓化輪廓。
文檔編號H01L21/76GK102024737SQ20091005790
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日
發(fā)明者林鋼 申請人:上海華虹Nec電子有限公司