一種淺溝槽的形成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種淺溝槽的形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路尺寸的減小，構(gòu)成電路的器件必須更密集地放置，以適應(yīng)芯片上可用的有限空間。由于目前的研究致力于增大半導(dǎo)體襯底的單位面積上有源器件的密度，所以電路間的有效絕緣隔離變得更加重要。
[0003]淺溝槽隔離(STI)技術(shù)擁有多項(xiàng)的工藝及電性隔離優(yōu)點(diǎn)，包括可減少占用晶圓表面的面積同時(shí)增加器件的集成度，保持表面平坦度及較少通道寬度侵蝕等。因此，目前元件例如MOS電路的有源區(qū)隔離層已大多采用淺溝槽隔離工藝來制作。具體工藝步驟如下:
[0004]參考圖1，在半導(dǎo)體襯底100上形成墊氧化層102，形成墊氧化層102的方法為熱氧化法，墊氧化層102的材料具體為二氧化硅；用低壓化學(xué)氣相沉積法在墊氧化層102上形成腐蝕阻擋層104，用于在后續(xù)刻蝕過程中保護(hù)下面的墊氧化層102免受腐蝕，其中腐蝕阻擋層104的材料為氮化硅等；然后，在腐蝕阻擋層104上形成無定形碳層106，用于在后續(xù)灰化光刻膠層及抗反射層時(shí)保護(hù)其下方的膜層；在無定形碳層106上形成底部抗反射層108，用以光刻過程中保護(hù)下面膜層免受光線影響；用旋涂法在底部抗反射層108上形成光刻膠層110 ;經(jīng)過曝光、顯影工藝，在光刻膠層上形成與后續(xù)淺溝槽對應(yīng)的第一開口 111。
[0005]如圖2所示，以圖1中的光刻膠層110為掩模，經(jīng)由第一開口，刻蝕底部抗反射層108和無定形碳層106至露出腐蝕阻擋層104，形成第二開口 112 ;灰化法去除光刻膠層。
[0006]如圖3所示，以圖2中的底部抗反射層108和無定形碳層106為掩膜，沿第二開口刻蝕腐蝕阻擋層104和墊氧化層102至露出半導(dǎo)體襯底100，形成第三開口 113 ;灰化法去除底部抗反射層和無定形碳層。
[0007]如圖4所示，以腐蝕阻擋層104和墊氧化層102為掩膜，沿第三開口刻蝕半導(dǎo)體襯底100，形成淺溝槽115 ;向淺溝槽內(nèi)填充滿絕緣物質(zhì)，形成淺溝槽隔離(未圖示)，相鄰淺溝槽隔離之間的區(qū)域?yàn)橛性磪^(qū)。
[0008]但是，現(xiàn)有技術(shù)形成的淺溝槽在不同位置深度差別會(huì)很大，進(jìn)而造成良品率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明解決的問題是提供一種淺溝槽的形成方法，防止最終形成的淺溝槽在不同位置深度差別會(huì)很大。
[0010]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種淺溝槽的形成方法，一種淺溝槽的形成方法，包括下列步驟:提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底表面從下往上依次形成有N層膜層，N為正整數(shù)；從上至下依次分步刻蝕相應(yīng)膜層，直至在半導(dǎo)體襯底中形成淺溝槽，其中每步刻蝕前均將晶圓水平旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度。
[0011]可選的，在形成淺溝槽之前，還包括步驟:提供控片；在控片上從下往上依次形成有N層膜層；從上至下依次分步刻蝕相應(yīng)膜層，直至在半導(dǎo)體襯底中形成淺溝槽；通過測量確定不同位置淺溝槽之間最大不對稱度。
[0012]可選的，所述每步刻蝕前旋轉(zhuǎn)的預(yù)定角度相同或不同。
[0013]可選的，當(dāng)所述每步刻蝕前旋轉(zhuǎn)的預(yù)定角度相同時(shí)，預(yù)定角度等于最大不對稱度除以刻蝕步驟數(shù)。
[0014]可選的，當(dāng)所述每步刻蝕前旋轉(zhuǎn)的預(yù)定角度不同時(shí)，每步刻蝕旋轉(zhuǎn)前的通定角度總和等于最大不對稱度。
[0015]可選的，所述最大不對稱度范圍為1°?360°。
[0016]可選的，所述水平旋轉(zhuǎn)為水平順時(shí)針旋轉(zhuǎn)或水平逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
[0017]可選的，所述N層膜層為兩層膜層，分為位于半導(dǎo)體襯底表面的墊氧化層和位于墊氧化層上的腐蝕阻擋層。
[0018]可選的，可選的，所述N層膜層為三層膜層，分為位于半導(dǎo)體襯底表面的墊氧化層、位于墊氧化層上的腐蝕阻擋層和位于腐蝕阻擋層上的無定形碳層。
[0019]可選的，所述N層膜層為四層膜層，分為位于半導(dǎo)體襯底表面的墊氧化層、位于墊氧化層上的腐蝕阻擋層、位于腐蝕阻擋層上的無定形碳層和位于無定形碳層上的底部抗反射層。
[0020]本發(fā)明還提供一種淺溝槽的形成方法，包括下列步驟:提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底表面從下往上依次形成有N層膜層，N為正整數(shù)；從上至下依次分步刻蝕相應(yīng)膜層，直至在半導(dǎo)體襯底中形成淺溝槽，在任一步刻蝕前將晶圓水平旋轉(zhuǎn)與最大不對稱度匹配的角度。
[0021]可選的，在形成淺溝槽之前，還包括步驟:提供控片；在控片上從下往上依次形成有N層膜層；從上至下依次分步刻蝕相應(yīng)膜層，直至在半導(dǎo)體襯底中形成淺溝槽；通過測量確定不同位置淺溝槽之間最大不對稱度。
[0022]可選的，所述最大不對稱度范圍為1°?360°。
[0023]可選的，所述水平旋轉(zhuǎn)為水平順時(shí)針旋轉(zhuǎn)或水平逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
[0024]可選的，所述N層膜層為兩層膜層，分為位于半導(dǎo)體襯底表面的墊氧化層和位于墊氧化層上的腐蝕阻擋層。
[0025]可選的，所述N層膜層為三層膜層，分為位于半導(dǎo)體襯底表面的墊氧化層、位于墊氧化層上的腐蝕阻擋層和位于腐蝕阻擋層上的無定形碳層。
[0026]可選的，所述N層膜層為四層膜層，分為位于半導(dǎo)體襯底表面的墊氧化層、位于墊氧化層上的腐蝕阻擋層、位于腐蝕阻擋層上的無定形碳層和位于無定形碳層上的底部抗反射層。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):從上至下依次分步刻蝕相應(yīng)膜層，直至在半導(dǎo)體襯底中形成淺溝槽，其中每步刻蝕前均將晶圓水平旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度。當(dāng)?shù)谝淮慰涛g時(shí)，不同位置就會(huì)有刻蝕差異；第二次刻蝕時(shí)，將晶圓旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度進(jìn)行刻蝕，使在第一次刻蝕時(shí)被刻蝕深度小的區(qū)域在這次刻蝕時(shí)被多刻蝕去除一點(diǎn)，而在第一次刻蝕時(shí)被刻蝕深度大的區(qū)域在這次刻蝕時(shí)被少刻蝕去除一點(diǎn)；以此類推，不斷地在下一步刻蝕前旋轉(zhuǎn)晶圓角度，以緩解不同位置的刻蝕量差異，使最終形成的淺溝槽在不同位置的深度一致，保證了半導(dǎo)體器件的良品率。
[0028]另外，從上至下依次分步刻蝕相應(yīng)膜層，直至在半導(dǎo)體襯底中形成淺溝槽，在任一步刻蝕前將晶圓水平旋轉(zhuǎn)與最大不對稱度匹配的角度。當(dāng)?shù)谝淮慰涛g時(shí)，不同位置會(huì)產(chǎn)生刻蝕差異；在任一步刻蝕前將晶圓水平旋轉(zhuǎn)與最大不對稱度匹配的角度，然后再進(jìn)行刻蝕，以緩解不同位置的刻蝕量差異，使最終形成的淺溝槽在不同位置的深度一致，保證了半導(dǎo)體器件的良品率。
【附圖說明】
[0029]圖1至圖4是現(xiàn)有技術(shù)形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的工藝過程示意圖；
[0030]圖5至圖11是本發(fā)明一實(shí)施例形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的工藝過程示意圖；
[0031]圖12至圖16是本發(fā)明另一實(shí)施例形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的工藝過程示意圖；
[0032]圖17至圖21是本發(fā)明再一實(shí)施例形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的工藝過程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]現(xiàn)有在形成淺溝槽隔離以分隔有源區(qū)的過程中，會(huì)由于反應(yīng)腔室內(nèi)等離子體分布細(xì)微不對稱，或者刻蝕速率的略微差異，會(huì)造成同一工藝步驟后在晶圓不同位置膜層被刻蝕的量會(huì)差異，而如果形成淺溝槽需要多步刻蝕工藝，那么經(jīng)過差異累積，使最終形成的淺溝槽在不同位置深度差別會(huì)很大，進(jìn)而造成良品率降低。
[0034]為解決這一問題本發(fā)明在形成淺溝槽過程中，每步刻蝕前對晶圓的水平角度進(jìn)行調(diào)整，使最終調(diào)整的角度與最大不對稱度一致，以緩解刻蝕量的不均一，使最終形成的淺溝槽在不同位置的深度一致，保證了半導(dǎo)體器件的良