專利名稱：對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕不良影響的改善方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造過程中，尤其是自對準(zhǔn)非揮發(fā)記憶體的制造過程中，經(jīng)常碰到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)需要形成氧化物側(cè)墻以實(shí)現(xiàn)隔離的情況。例如隔離源線多晶硅條與浮柵的氧化物側(cè)墻就是在氮化硅凹槽內(nèi)沉積氧化物并回蝕以形成側(cè)壁結(jié)構(gòu)。例如，圖I示意性地示出了一種非揮發(fā)記憶體源線形成后的位于隔離區(qū)的截面圖。如圖I所示，非揮發(fā)記憶體源線形成后的結(jié)構(gòu)包括布置在氧化物10上的具有凹槽40的氮化層20，以及布置在凹槽40側(cè)壁上的側(cè)壁氧化物31。 為了形成側(cè)壁氧化物31，如圖3所示，首先形成氮化層20圖形。如圖4在圖3的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上沉積氧化硅層30。如圖7對氧化物30進(jìn)行刻蝕，而留下半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)30側(cè)部的氧化物側(cè)壁。圖4所示的氧化物30通常由沉積工藝?yán)鐮t管沉積工藝形成，其特點(diǎn)是與位于氮化硅20之上的上氧化物30的頂部相比，氧化物30的側(cè)壁與底部更薄。在將該結(jié)構(gòu)進(jìn)行回蝕以形成側(cè)墻結(jié)構(gòu)的時候，要保證把頂部和底部的氧化物30完全回蝕掉，側(cè)壁剩下的就是側(cè)墻。但是，由于頂部氧化物較厚，底部氧化物會先被刻蝕光，所以會損失原本隔離槽內(nèi)的氧化物(例如氧化硅)10在該位置的厚度。為了保證該厚度足夠，只能在之前隔離區(qū)域研磨時少磨一些氧化物。但是，這樣造成了兩種可能結(jié)構(gòu)或者縮小隔離區(qū)域研磨窗口來保證足夠的隔離區(qū)域氧化物厚度；或者損失隔離區(qū)域的氧化物厚度，由此損失良率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠在不縮小隔離區(qū)域研磨窗口的情況下保證足夠的隔離區(qū)域氧化物厚度的凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法，其包括第一步驟，用于形成芯片生產(chǎn)過程中需要的具有凹槽的結(jié)構(gòu)；第二步驟，用于在第一步驟所得到的結(jié)構(gòu)上沉積氧化物；第三步驟，用于以與豎直方向成第一傾斜角的方向利用中性原子進(jìn)行第一次注入；第四步驟，用于以與豎直方向成第二傾斜角的方向利用中性原子進(jìn)行第二次注入；第五步驟，用于對執(zhí)行了注入的氧化物進(jìn)行回蝕。根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法，其特征在于包括第一步驟，用于自對準(zhǔn)非揮發(fā)記憶體制造過程中形成的具有凹槽的氮化硅結(jié)構(gòu)；第二步驟，用于在第一步驟所得到的結(jié)構(gòu)上沉積氧化物，以隔離自對準(zhǔn)非揮發(fā)記憶體的浮柵和源線多晶硅；第三步驟，用于以與豎直方向成第一傾斜角的方向利用中性原子進(jìn)行第一次注入；第四步驟，以與豎直方向成第二傾斜角的方向利用中性原子進(jìn)行第二次注入；第五步驟，用于對執(zhí)行了注入的氧化物進(jìn)行回蝕。優(yōu)選地，在所述第三步驟中，根據(jù)凹槽的尺寸、凹槽結(jié)構(gòu)上表面的氧化物的厚度、凹槽結(jié)構(gòu)側(cè)壁上的氧化物的厚度和凹槽底部的氧化物的厚度來選擇第一傾斜角，以使得中性原子不注入凹槽底部的氧化物。優(yōu)選地，在所述第三步驟中，所述中性原子是較重的原子，例如氬原子。優(yōu)選地，在第四步驟中，根據(jù)凹槽的尺寸、凹槽結(jié)構(gòu)上表面的氧化物的厚度、凹槽結(jié)構(gòu)側(cè)壁上的氧化物的厚度和凹槽底部的氧化物的厚度來選擇第二傾斜角，以使得中性原子不注入凹槽底部的氧化物。優(yōu)選地，在第四步驟中，所述中性原子是較重的原子，例如氬原子。
優(yōu)選地，第一傾斜角的方向與第二傾斜角的方向處于同一平面，并且相對于垂直方向?qū)ΨQ布置。在根據(jù)本發(fā)明的凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法中，由于凹槽結(jié)構(gòu)上表面的氧化物得到中性原子的注入，由此經(jīng)中性原子注入之后的氧化物的刻蝕速度大于未得到中性原子的注入的凹槽底部的氧化物，所以可以有效地通過增大凹槽結(jié)構(gòu)上表面的氧化物的刻蝕速度來補(bǔ)償凹槽底部的氧化物的厚度的不足；由此不會由于底部氧化物先被刻蝕光而損失原本隔離槽內(nèi)的氧化物的厚度，或者，減少由于底部氧化物先被刻蝕光而損失的原本隔離槽內(nèi)的氧化物的厚度。因此，根據(jù)本發(fā)明的凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法能夠?qū)Π疾垌敳颗c凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響進(jìn)行簡單有效的改善并克服。


結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細(xì)描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中圖I示意性地示出了一種非揮發(fā)記憶體源線形成后的位于隔離區(qū)的截面圖。圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法的流程圖。圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法的第一步驟的示意圖。圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法的第二步驟的示意圖。圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法的第三步驟的示意圖。圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法的第四步驟的示意圖。圖7示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法的第五步驟的示意圖。
需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。由于在凹槽結(jié)構(gòu)上沉積薄膜時，必然會造成凹槽頂部(表面)、側(cè)壁、底部厚度的不同。這種厚度差會對該薄膜的回蝕造成不利影響。由此，本發(fā)明提供了一種凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善 方法。圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法的流程圖。具體地說，如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法包括第一步驟SI，用于在形成芯片生產(chǎn)過程中需要的具有凹槽的結(jié)構(gòu)，例如在硅片(未示出)的隔離區(qū)域10 (例如，隔離區(qū)域10是淺溝槽隔離區(qū)或者其它類型的隔離區(qū))上形成具有凹槽40的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20 (例如多晶硅)，由此形成由凹槽40和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20組成的凹槽結(jié)構(gòu)，如圖3所示。第二步驟S2，用于在第一步驟SI所得到的結(jié)構(gòu)上沉積氧化物30 ;通?？梢酝ㄟ^爐管工藝生長氧化物30 (例如氧化硅)，此時，與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20上表面的氧化物30相比，凹槽40底部上的氧化物30與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20的側(cè)壁上的氧化物30更薄，如圖4所示。更具體地說，例如，在自對準(zhǔn)非揮發(fā)記憶體等電路的生產(chǎn)過程中側(cè)墻的回蝕進(jìn)行改善的情況中，氧化物30是用以隔離浮柵和源線多晶硅的氧化層。第三步驟S3，用于以與豎直方向成第一傾斜角的方向利用中性原子進(jìn)行第一次注入；例如中性原子可以是較重的原子，例如氬原子；優(yōu)選地，在第三步驟S3中，根據(jù)凹槽40的尺寸、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20上表面的氧化物30的厚度、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20側(cè)壁上的氧化物30的厚度和凹槽40底部的氧化物30的厚度來選擇第一傾斜角，以使得中性原子不注入凹槽40底部的氧化物30，如圖5所示。第四步驟S4，用于以與豎直方向成第二傾斜角的方向利用中性原子進(jìn)行第二次注入；例如中性原子可以是較重的原子，例如氬原子；優(yōu)選地，在第四步驟S4中，根據(jù)凹槽40的尺寸、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20上表面的氧化物30的厚度、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20側(cè)壁上的氧化物30的厚度和凹槽40底部的氧化物30的厚度來選擇第二傾斜角，以使得中性原子不注入凹槽40底部的氧化物30，如圖6所示。優(yōu)選地，第一傾斜角的方向與第二傾斜角的方向處于同一平面，并且相對于垂直方向?qū)ΨQ布置。第五步驟S5，用于對執(zhí)行了第一次注入和第二次注入的氧化物30進(jìn)行回蝕，其中將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20上表面的氧化物30以及凹槽40底部的氧化物30完全回蝕掉，而留下側(cè)壁氧化物31，如圖7所示。在根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法中，由于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20上表面的氧化物30得到中性原子的注入，由此經(jīng)中性原子注入之后的氧化物的刻蝕速度大于未得到中性原子的注入的凹槽40底部的氧化物30，所以可以有效地通過增大半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20上表面的氧化物30的刻蝕速度來補(bǔ)償凹槽40底部的氧化物30的厚度的不足；由此不會由于底部氧化物先被刻蝕光而損失原本隔離槽內(nèi)的氧化物的厚度，或者，減少由于底部氧化物先被刻蝕光而損失的原本隔離槽內(nèi)的氧化物的厚度。因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法能夠?qū)Π疾垌敳颗c凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響進(jìn)行簡單有效的改善并克服。更具體地說，在具體應(yīng)用中，本發(fā)明可用于自對準(zhǔn)非揮發(fā)記憶體生產(chǎn)過程中側(cè)墻的回蝕進(jìn)行改善。如果以用以隔離浮柵和源線多晶硅的氧化層為例，那么本專利克服了沉積的氧化物在FGSN(SIN)形成的凹槽頂部、底部厚度差對上述用以隔離浮柵和源線多晶硅的氧化層的刻蝕的不利影響頂部蝕刻的時間可以大大說短到底部蝕刻完成的時間。解決了為完成頂部蝕刻而造成的底部過蝕刻的問題。由于“過蝕刻”問題的解決；大大減少了這部蝕刻對隔離區(qū)中氧化硅的消耗量。從而增大了隔離區(qū)化學(xué)機(jī)械研磨的工藝窗口(processwindow)。需要說明的是，上述實(shí)施例示出了執(zhí)行第一次注入和第二次注入的示例，但是可能僅僅執(zhí)行一次注入，而不是對稱地執(zhí)行兩次注入。但是執(zhí)行第一次注入和第二次注入的 示例是優(yōu)選的，原因在于可以通過執(zhí)行第一次注入和第二次注入來形成對稱的側(cè)壁。此外，需要說明的是，除非特別說明或者指出，否則說明書中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說明書中的各個組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個組件、元素、步驟之間的邏輯關(guān)系或者順序關(guān)系等?？梢岳斫獾氖牵m然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法，其特征在于包括 第一步驟，用于形成芯片生產(chǎn)過程中需要的具有凹槽的結(jié)構(gòu)； 第二步驟，用于在第一步驟所得到的結(jié)構(gòu)上沉積氧化物； 第三步驟，用于以與豎直方向成第一傾斜角的方向利用中性原子進(jìn)行第一次注入； 第四步驟，以與豎直方向成第二傾斜角的方向利用中性原子進(jìn)行第二次注入； 第五步驟，用于對執(zhí)行了注入的氧化物進(jìn)行回蝕。
2.一種凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法，其特征在于包括 第一步驟，用于自對準(zhǔn)非揮發(fā)記憶體制造過程中形成的具有凹槽的氮化硅結(jié)構(gòu)； 第二步驟，用于在第一步驟所得到的結(jié)構(gòu)上沉積氧化物，以隔離自對準(zhǔn)非揮發(fā)記憶體的浮柵和源線多晶硅； 第三步驟，用于以與豎直方向成第一傾斜角的方向利用中性原子進(jìn)行第一次注入； 第四步驟，以與豎直方向成第二傾斜角的方向利用中性原子進(jìn)行第二次注入； 第五步驟，用于對執(zhí)行了注入的氧化物進(jìn)行回蝕。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的改善方法，其特征在于，在所述第三步驟中，根據(jù)凹槽的尺寸、凹槽結(jié)構(gòu)上表面的氧化物的厚度、凹槽結(jié)構(gòu)側(cè)壁上的氧化物的厚度和凹槽底部的氧化物的厚度來選擇第一傾斜角，以使得中性原子不注入凹槽底部的氧化物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的改善方法，其特征在于，在所述第三步驟中，所述中性原子是較重的原子，例如氬原子。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的改善方法，其特征在于，在第四步驟中，根據(jù)凹槽的尺寸、凹槽結(jié)構(gòu)上表面的氧化物的厚度、凹槽結(jié)構(gòu)側(cè)壁上的氧化物的厚度和凹槽底部的氧化物的厚度來選擇第二傾斜角，以使得中性原子不注入凹槽底部的氧化物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的改善方法，其特征在于，在第四步驟中，所述中性原子是較重的原子，例如氬原子。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的改善方法，其特征在于，第一傾斜角的方向與第二傾斜角的方向處于同一平面，并且相對于垂直方向?qū)ΨQ布置。
全文摘要
一種對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕不良影響的改善方法。凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法包括第一步驟，用于形成芯片生產(chǎn)過程中需要的具有凹槽的結(jié)構(gòu)；第二步驟，用于在第一步驟所得到的結(jié)構(gòu)上沉積氧化物；第三步驟，用于以與豎直方向成第一傾斜角的方向利用中性原子進(jìn)行第一次注入；第四步驟，用于以與豎直方向成第二傾斜角的方向利用中性原子進(jìn)行第二次注入；第五步驟，用于對執(zhí)行了注入的氧化物進(jìn)行回蝕。根據(jù)本發(fā)明的凹槽頂部與凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響的改善方法能夠?qū)Π疾垌敳颗c凹槽底部沉積厚度不同對凹槽側(cè)墻氧化物回蝕造成不良影響進(jìn)行簡單有效的改善并克服。
文檔編號H01L21/02GK102945792SQ201210507628
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者江紅 申請人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司