專利名稱：一種形成淺溝槽隔離的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工藝方法，尤其涉及一種形成淺溝槽隔離的方法。
背景技術(shù)：
隨著集成電路半導(dǎo)體關(guān)鍵尺寸的逐漸縮小，半導(dǎo)體集成電路中器件與器件的隔離技術(shù)也由原來(lái)的硅局部氧化隔離發(fā)展為淺溝槽隔離。典型的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)包括形成于襯底的溝槽以及填充于溝槽中的絕緣介質(zhì)，其中絕緣介質(zhì)一般為氧化硅。由于高密度等離子體(High Density Plasma，簡(jiǎn)稱HDP)化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor D印osition，簡(jiǎn)稱CVD，)法具有濺射(Sputtering，簡(jiǎn)稱S)與淀積(D印osition，簡(jiǎn)稱 D)兩個(gè)功能，因此在進(jìn)行淀積的同時(shí)，也會(huì)進(jìn)行對(duì)淀積物剝離。通過(guò)調(diào)整濺射與淀積的比例，可以控制該制程的填充能力。具有較高濺射與淀積設(shè)定的高密度等離子體化學(xué)氣相沉積制程其填充能力較強(qiáng)，但是卻有著對(duì)硅有源區(qū)等離子體損傷的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是對(duì)于相對(duì)隔離的硅有源區(qū)；具有較低濺射與淀積設(shè)定的高密度等離子體化學(xué)氣相沉積制程雖然對(duì)硅有源區(qū)的等離子體損傷小，然而卻不能很好的滿足填充的要求，容易在溝槽中形成空洞。然而在實(shí)際的半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中，隨著半導(dǎo)體關(guān)鍵尺寸的逐漸減小，淺溝槽隔離的深寬比(Aspect Ratio, AR)也逐漸增加，對(duì)高密度等離子體化學(xué)氣相沉積的填充能力要求也越來(lái)越高。因此，人們不得不用比較高的濺射與淀積比例設(shè)定的化學(xué)氣相沉積制程進(jìn)行填充，然而，考慮到對(duì)硅有源區(qū)等離子體損傷的風(fēng)險(xiǎn)，又不得不嚴(yán)格控制濺射與淀積的比例設(shè)定。到了 65nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)以下，高密度等離子體化學(xué)氣象沉積制程幾乎已經(jīng)沒(méi)有什么工藝窗口來(lái)滿足無(wú)空洞填充和無(wú)硅損傷的近乎苛刻的要求了。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明公開(kāi)了一種形成淺溝槽隔離的方法。用以解決現(xiàn)有技術(shù)中在進(jìn)行填充的時(shí)候卻不能很好的滿足填充的要求，容易在溝槽中形成空洞的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種形成淺溝槽隔離的方法，包括首先鋪設(shè)一層硅基底，在所述硅基底上淀積墊氧化硅層，在所述墊氧化硅層的上表面淀積墊氮化硅層，形成所要被加工的原器件，其中，還包括對(duì)所述原器件進(jìn)行密集溝槽與疏松溝槽的填充，其填充密集溝槽與疏松溝槽分二個(gè)工藝步驟完成，其工步如下
第一工步包括在對(duì)原器件的上表面進(jìn)行覆蓋一層光阻，并在所要填充密集溝槽的區(qū)域，對(duì)原器件進(jìn)行密集溝槽的刻蝕，使所刻蝕的密集溝槽穿過(guò)墊氮化硅層與墊氧化硅層，在硅基底中形成密集溝槽，再將所述墊氮化硅層上所加工過(guò)的光阻完全移除，之后在所述墊氮化硅層上淀積一層氧化硅，并使用氧化硅對(duì)密集溝槽中的空間完全填充，再將位于墊氮
3化硅層以上的氧化硅完全去除；
之后進(jìn)行第二個(gè)工步，之前首先進(jìn)行對(duì)墊氮化硅層上淀積一層新的光阻，并在所要填充疏松溝槽的區(qū)域，對(duì)原器件進(jìn)行疏松溝槽的刻蝕，使所刻蝕疏松溝槽穿過(guò)墊氮化硅層與墊氧化硅層，并在硅基底中形成疏松溝槽，之后在所述墊氮化硅層淀積一層氧化硅，并使氧化硅對(duì)疏松溝槽中的空間完全填充，再將位于墊氮化硅層以上的氧化硅完全去除；
上述的工藝方法，其中，在所述第一個(gè)工步中進(jìn)行對(duì)淀積氧化硅于密集溝槽中的空間完全填充時(shí)濺射的比例大于所述第二個(gè)工步中進(jìn)行對(duì)氧化硅淀積于疏松溝槽中的空間完全填充時(shí)濺射的比例。上述的工藝方法，其中，所述淀積為化學(xué)氣相淀積工藝。上述的工藝方法，其中，所述氧化硅完全去除的方式為對(duì)研磨去除。本發(fā)明中一種形成淺溝槽隔離的方法，采用了如上方案具有以下效果
1、有效的通過(guò)對(duì)原器件中密集溝槽與疏松溝槽的分步填充，并使在填充密集溝槽時(shí)的濺射與淀積的比例大于在填充疏松溝槽時(shí)的濺射與淀積比例；
2、同時(shí)擴(kuò)大了高密度等離子體化學(xué)氣相沉積的工藝，達(dá)到填充無(wú)空洞與等離子體無(wú)損傷的有益效果。


通過(guò)閱讀參照如下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，發(fā)明的其它特征，目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯。圖1-9所示為本發(fā)明一種形成淺溝槽隔離的方法的工藝步驟示意圖。如圖序號(hào)硅基底1、氧化硅層2、氮化硅層3、密集溝槽4、疏松溝槽5、光阻6、氧化硅7、密集溝槽的區(qū)域10、疏松溝槽的區(qū)域11。
具體實(shí)施例方式為了使發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)造特征、達(dá)成目的和功效易于明白了解，下結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。請(qǐng)參看1-9圖所示，一種形成淺溝槽隔離的方法，包括首先鋪設(shè)一層硅基底1，在硅基底1上淀積墊氧化硅層2，在墊氧化硅層2的上表面淀積墊氮化硅層3，形成所要被加工的原器件，其中，還包括對(duì)原器件進(jìn)行密集溝槽4與疏松溝槽5的填充，其填充密集溝槽 4與疏松溝槽5分二個(gè)工藝步驟完成，其工步如下
第一工步包括在對(duì)原器件的上表面進(jìn)行覆蓋一層光阻6，并在所要填充密集溝槽的區(qū)域10，對(duì)原器件進(jìn)行密集溝槽4的刻蝕，使所刻蝕的密集溝槽4穿過(guò)墊氮化硅層3與墊氧化硅層2，在硅基底1中形成密集溝槽4，再將墊氮化硅層3上所加工過(guò)的光阻6完全移除，之后在墊氮化硅層3上淀積一層氧化硅7，并使用氧化硅7對(duì)密集溝槽4中的空間完全填充， 再將位于墊氮化硅層3以上的氧化硅7完全去除；
之后進(jìn)行第二個(gè)工步，之前首先進(jìn)行對(duì)墊氮化硅層3上淀積一層新的光阻6，并在所要填充疏松溝槽的區(qū)域11，對(duì)原器件進(jìn)行疏松溝槽5的刻蝕，使所刻蝕疏松溝槽5穿過(guò)墊氮化硅層3與墊氧化硅層2，并在硅基底1中形成疏松溝槽5，之后再墊氮化硅層3淀積一層氧化硅7，并使氧化硅7對(duì)疏松溝槽5中的空間完全填充，再將位于墊氮化硅層3以上的氧化硅7完全去除；
進(jìn)一步的，在第一個(gè)工步中進(jìn)行對(duì)淀積氧化硅7于密集溝槽4中的空間完全填充時(shí)濺射的比例大于第二個(gè)工步中進(jìn)行對(duì)氧化硅7淀積于疏松溝槽5中的空間完全填充時(shí)濺射的比例。進(jìn)一步的，所述淀積為化學(xué)氣相淀積工藝。進(jìn)一步的，所述氧化硅完全去除的方式為對(duì)研磨去除。綜上所述，發(fā)明一種形成淺溝槽隔離的方法，有效的通過(guò)對(duì)原器件中密集溝槽與疏松溝槽的分步填充，并使在填充密集溝槽時(shí)的濺射與淀積的比例大于在填充疏松溝槽時(shí)的濺射與淀積比例，同時(shí)擴(kuò)大了高密度等離子體化學(xué)氣相沉積的工藝，達(dá)到填充無(wú)空洞與等離子體無(wú)損傷的有益效果。以上對(duì)發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，其中未盡詳細(xì)描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實(shí)施; 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種形成淺溝槽隔離的方法，包括首先鋪設(shè)一層硅基底，在所述硅基底上淀積墊氧化硅層，在所述墊氧化硅層的上表面淀積墊氮化硅層，形成所要被加工的原器件，其特征在于，還包括對(duì)所述原器件進(jìn)行密集溝槽與疏松溝槽的填充，其填充密集溝槽與疏松溝槽分二個(gè)工藝步驟完成，其工步如下第一工步包括在對(duì)原器件的上表面進(jìn)行覆蓋一層光阻，并在所要填充密集溝槽的區(qū)域，對(duì)原器件進(jìn)行密集溝槽的刻蝕，使所刻蝕的密集溝槽穿過(guò)墊氮化硅層與墊氧化硅層，在硅基底中形成密集溝槽，再將所述墊氮化硅層上所加工過(guò)的光阻完全移除，之后在所述墊氮化硅層上淀積一層氧化硅，并使用氧化硅對(duì)密集溝槽中的空間完全填充，再將位于墊氮化硅層以上的氧化硅完全去除；之后進(jìn)行第二個(gè)工步，之前首先進(jìn)行對(duì)墊氮化硅層上淀積一層新的光阻，并在所要填充疏松溝槽的區(qū)域，對(duì)原器件進(jìn)行疏松溝槽的刻蝕，使所刻蝕疏松溝槽穿過(guò)墊氮化硅層與墊氧化娃層，并在硅基底中形成疏松溝槽，之后在所述墊氮化硅層淀積一層氧化硅，并使氧化硅對(duì)疏松溝槽中的空間完全填充，再將位于墊氮化硅層以上的氧化硅完全去除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征在于，在所述第一個(gè)工步中進(jìn)行對(duì)淀積氧化硅于密集溝槽中的空間完全填充時(shí)濺射的比例大于所述第二個(gè)工步中進(jìn)行對(duì)氧化硅淀積于疏松溝槽中的空間完全填充時(shí)濺射的比例。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征在于，所述淀積為化學(xué)氣相淀積工藝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征在于，所述氧化硅完全去除的方式為對(duì)研磨去除。
全文摘要
本發(fā)明一種形成淺溝槽隔離的方法，其中包括有效的通過(guò)對(duì)原器件中密集溝槽與疏松溝槽的分步填充，并使在填充密集溝槽時(shí)的濺射與淀積的比例大于在填充疏松溝槽時(shí)的濺射與淀積比例。通過(guò)發(fā)明一種形成淺溝槽隔離的方法，有效擴(kuò)大了高密度等離子體化學(xué)氣相沉積的工藝，達(dá)到填充無(wú)空洞與等離子體無(wú)損傷的有益效果。
文檔編號(hào)H01L21/762GK102446810SQ20111034111
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者張文廣, 徐強(qiáng), 鄭春生, 陳玉文 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司