一種半導(dǎo)體器件及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。本發(fā)明的方法包括：1）在襯底上形成墊氧化層；2）在所述墊氧化層上形成具有隔離區(qū)圖形的阻擋層，且所述隔離區(qū)圖形能暴露出墊氧化層的表面；3）注入離子，使離子通過隔離區(qū)圖形暴露出的墊氧化層表面進入襯底；4）熱處理，使襯底中的離子橫向擴散，形成離子注入層；5）以具有隔離區(qū)圖形的阻擋層為掩模，刻蝕墊氧化層和離子注入層，使襯底上形成淺槽隔離區(qū)；6）在所述襯底的淺槽隔離區(qū)內(nèi)形成場氧化層。本發(fā)明方法工藝簡單，其在不降低墊氧化層及場氧化層厚度的情況下能夠顯著減小半導(dǎo)體器件中的鳥嘴長度，從而保證了半導(dǎo)體器件有源區(qū)的面積，可廣泛應(yīng)用于MOS制造領(lǐng)域。
【專利說明】一種半導(dǎo)體器件及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，0. 35微米以上的金屬氧化物半導(dǎo)體（M0S)制造工藝中普遍采用娃局部氧化 法（LOCOS, Local oxidation of silicon)作為隔離方法，其以氮化物作為掩模來實現(xiàn)娃 的局部氧化，在除了形成有源晶體管的區(qū)域(有源區(qū)）以外的其它區(qū)域生長一層厚的氧化層 (即場氧化層)，用以防止器件之間發(fā)生漏電、干擾、短路等現(xiàn)象。
[0003] 傳統(tǒng)的L0C0S工藝一般包括以下幾個步驟：1)在硅襯底上形成墊氧化層（一般為 二氧化硅）；2)在墊氧化層淀積氮化硅層；3)在氮化硅層上涂布光刻膠，并用定義有隔離區(qū) 圖形的掩模板進行曝光，之后顯影，形成具有隔離區(qū)圖形的光刻膠層；4)以具有隔離區(qū)圖形 的光刻膠層作為掩模進行刻蝕，去除隔離區(qū)圖形部分的氮化硅層；5)利用隔離區(qū)圖形部分 以外的氮化硅作為局部氧化的掩模生長場氧化層。傳統(tǒng)工藝制備的半導(dǎo)體器件的剖面結(jié)構(gòu) 示意圖如圖1所示，其包括：硅襯底1 ;位于所述硅襯底1表面的二氧化硅2 ;位于所述二氧 化硅2上的氮化硅3 ;位于所述硅襯底1內(nèi)、用于隔離有源區(qū)的場氧化層4。
[0004] 然而，氧在二氧化硅中的擴散是一個等向性的過程，在進行局部氧化時，氧會通過 氮化硅下方的二氧化硅層進行橫向擴散，在靠近刻蝕窗口的氮化硅層下方會生長出二氧化 硅，由于氧化層消耗的硅更厚，因此在氮化物掩模下的氧化物生長將抬高氮化物的邊緣，這 種現(xiàn)象稱為"鳥嘴效應(yīng)"。按照上述傳統(tǒng)工藝，生長的場氧化層4會橫向擴散滲透到氮化硅 3的下方，從而在氮化硅3的邊緣附近形成鳥嘴區(qū)5,其擠占了器件有源區(qū)的面積，從而降低 了器件的集成度。特別是，鳥嘴區(qū)的長度與場氧化層的厚度密切相關(guān)，在半導(dǎo)體芯片中含有 較多場氧化層區(qū)塊的情況下，因所形成的鳥嘴區(qū)最終擠占掉的器件有源區(qū)的面積是相當(dāng)可 觀的。
[0005] 為了解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中常采用減小氮化硅下方墊氧化層的厚度來控制 "鳥嘴"的長度，一般來說，墊氧化層的厚度越薄，"鳥嘴"越短。然而，墊氧化層的厚度受到 氮化硅的制約，墊氧化層太薄容易增大氮化硅施加在硅襯底表面上的應(yīng)力，從而無法起到 保護硅襯底的作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，本發(fā)明方法無需減小墊氧化層的厚 度，并且在不改變場氧化層厚度的情況下，顯著減小了傳統(tǒng)L0C0S工藝中所形成的鳥嘴長 度，從而有效地保證了半導(dǎo)體器件中有源區(qū)的面積，提高了半導(dǎo)體器件的集成度。
[0007] 本發(fā)明提供的半導(dǎo)體器件，包括：
[0008] 襯底，其上設(shè)有淺槽隔離區(qū)，在所述淺槽隔離區(qū)的外圍設(shè)有離子注入層；
[0009] 位于所述襯底上的墊氧化層，其具有隔離區(qū)圖形，并且所述隔離區(qū)圖形暴露出淺 槽隔離區(qū)；
[0010] 位于所述墊氧化層上的阻擋層，其具有隔離區(qū)圖形，并且所述隔離區(qū)圖形暴露出 淺槽隔離區(qū)；以及
[0011] 位于所述淺槽隔離區(qū)的場氧化層。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，所述離子注入層沿所述淺槽隔離區(qū)外圍向外橫向延伸 0. 07-0. 13um，所述離子具體為氮離子。
[0013] 進一步地，本發(fā)明所述襯底也可稱為基底或基片等，在具體方案中，所述襯底為硅 襯底；所述墊氧化層的厚度為

【權(quán)利要求】
1. 一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括： 襯底，其上設(shè)有淺槽隔離區(qū)，在所述淺槽隔離區(qū)的外圍設(shè)有離子注入層； 位于所述襯底上的墊氧化層，其具有隔離區(qū)圖形，并且所述隔離區(qū)圖形暴露出淺槽隔 離區(qū)； 位于所述墊氧化層上的阻擋層，其具有隔離區(qū)圖形，并且所述隔離區(qū)圖形暴露出淺槽 隔離區(qū)；以及 位于所述淺槽隔離區(qū)的場氧化層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述離子注入層沿所述淺槽隔離 區(qū)外圍向外橫向延伸0. 07-0. 13um。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述襯底為硅襯底，所述阻擋 層為氮化物層。
4. 權(quán)利要求1-3中任一項所述半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，包括如下步驟： 1) 在襯底上形成墊氧化層； 2) 在所述墊氧化層上形成具有隔離區(qū)圖形的阻擋層，且所述隔離區(qū)圖形能暴露出墊氧 化層的表面； 3) 注入離子，使離子通過隔離區(qū)圖形暴露出的墊氧化層表面進入襯底； 4) 熱處理，使襯底中的離子橫向擴散，形成離子注入層； 5) 以具有隔離區(qū)圖形的阻擋層為掩模，刻蝕墊氧化層和離子注入層，使襯底上形成淺 槽隔離區(qū)； 6) 在所述襯底的淺槽隔離區(qū)內(nèi)形成場氧化層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，使所述離子在襯底中橫向擴散的范圍為 0. 07-0. 13um。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述離子為氮離子，所述離子的注入能量 為 30-50kev，注入劑量為 1014-1015/cm2。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4-6中任一所述的方法，其特征在于，所述熱處理在氮氣氛圍下進行， 熱處理的溫度為l〇〇〇-ll〇〇°C，時間為60-90分鐘。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟2)具體包括： 在所述墊氧化層上形成氮化物層； 在所述氮化物層上涂布光刻膠，通過具有隔離區(qū)圖形的掩模板進行曝光、顯影，形成具 有隔離區(qū)圖形的光刻膠層； 以具有隔離區(qū)圖形的光刻膠層為掩?？涛g氮化物層，形成具有隔離區(qū)圖形的阻擋層， 且所述隔離區(qū)圖形能暴露出墊氧化層的表面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于： 向所形成的具有隔離區(qū)圖形的阻擋層注入離子，使離子通過隔離區(qū)圖形暴露出的墊氧 化層表面進入襯底，然后去除光刻膠層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述淺槽隔離區(qū)的深度彡0. 2um。
11. 根據(jù)權(quán)利要求4-10中任一項所述的方法，其特征在于，所述墊氧化層的材料為氧 化硅，所述氮化物層的材料為氮化硅，所述場氧化層的材料為氧化硅。
【文檔編號】H01L21/762GK104299984SQ201310306522
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月19日
【發(fā)明者】聞?wù)h, 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