用于減少硅損耗的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體制造領域，尤其涉及在存儲器的制造過程中用于減少多晶硅和有源區(qū)中的硅損耗的方法。
【背景技術】
[0002]ΕΤ0Χ閃存是一種類型的可擦除可編程只讀存儲器(EPR0M)，其中包含薄的隧道氧化物結構，因此被稱為 “ETOX”(Electron Tunnel Oxide Device)閃存。
[0003]在ETOX閃存中，浮置柵(FG)用于存儲電子以實現(xiàn)“ 1”或“0”。浮置柵通常由多晶硅形成。隨著閃存的尺寸不斷縮小，浮置柵長度和有源區(qū)(AA)寬度也不斷縮小。因此浮置柵和有源區(qū)的尺寸對于ΕΤ0Χ閃存的特性具有很大影響。
[0004]圖1A至圖1E示出了現(xiàn)有技術中多晶硅和有源區(qū)的刻蝕和溝槽填充的流程圖。
[0005]圖1A示出在半導體襯底上形成有源區(qū)101之后，在有源區(qū)上依次形成襯墊氧化物層102、多晶硅層103和氮化硅層104。然后，如圖1B所示，進行存儲單元有源區(qū)刻蝕，以形成溝槽。接下來，如圖1C所示，進行外圍器件有源區(qū)刻蝕，以形成溝槽。通過如圖1B和1C所示的刻蝕過程，使得多晶硅和有源區(qū)暴露出來。
[0006]然后，如圖1D所述，在暴露的溝槽表面上形成氧化物內(nèi)襯105。例如，該氧化物內(nèi)襯105可通過爐管加熱氧化來形成。最后，如圖1E所示，進行高表面比(HARP)沉積工藝，從而在溝槽中填充氧化物。
[0007]然而，在當前工藝條件下，在由多晶硅層103形成浮置柵之前，裸露的多晶硅層103和有源區(qū)中的硅經(jīng)常被氧消耗。尤其是在圖1D和1E所示的氧化物沉積期間，多晶硅層103和有源區(qū)101中的硅損耗量很大。使得所形成的多晶硅層103和有源區(qū)101的實際尺寸與設計尺寸之間存在很大的誤差。多晶硅層103和有源區(qū)中的硅損耗嚴重影響閃存的性倉泛。
[0008]因此，需要一種在半導體的制造過程中能夠減小多晶硅和有源區(qū)中暴露的硅的損耗的工藝方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種在半導體的制造過程中能夠減小暴露的硅的損耗的工藝方法。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種制造半導體結構的方法，包括:在襯底上形成有源區(qū)；在有源區(qū)上依次形成襯墊氧化物層、多晶硅層和氮化硅層；在有源區(qū)和多晶硅層中形成溝槽；對襯底進行氮氣退火；溝槽表面上形成氧化物內(nèi)襯；以及填充溝槽。
[0011]在一個優(yōu)選實施例中，對所述襯底進行氮氣退火的工藝條件包括以下的一項或多項:氮氣氣氛；溫度600 - 1000°C;以及退火時間20 - 40分鐘?？赏ㄟ^爐管加熱在溝槽表面上形成氧化物內(nèi)襯?？赏ㄟ^對所述襯底進行氮氣退火，在溝槽表面上形成氮化物。氮化物可用于控制所形成的氧化物內(nèi)襯的厚度，從而減少有源區(qū)和多晶硅層中的硅損耗。溝槽可用于淺槽隔離。在有源區(qū)和多晶硅層中形成溝槽可包括形成用于隔離存儲組件有源區(qū)的溝槽。在有源區(qū)和多晶硅層中形成溝槽可包括形成用于隔離外圍器件的溝槽。填充溝槽包括在溝槽中填充氧化物。可通過等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)、旋涂沉積、快速氣相沉積、可流動膜沉積工藝填充溝槽。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點包括:
[0013]一方面，氮氣退火工藝可修復在刻蝕過程中對有源區(qū)和多晶硅層造成的損傷。另一方面，在氮氣退火期間，在有源區(qū)和多晶硅層的表面上將形成氮化物。該氮化物層可以在后續(xù)的氧化物沉積期間保護有源區(qū)和多晶硅層的側壁，使得有源區(qū)和多晶硅層中的硅不會被過多消耗。
[0014]通過增加氮氣退火工藝，氧化物內(nèi)襯的厚度得以控制，進而增加了高表面比填充窗口的寬度，從而有利于深溝槽的充分填充。
【附圖說明】
[0015]為了進一步闡明本發(fā)明的各實施例的以上和其它優(yōu)點和特征，將參考附圖來呈現(xiàn)本發(fā)明的各實施例的更具體的描述?？梢岳斫猓@些附圖只描繪本發(fā)明的典型實施例，因此將不被認為是對其范圍的限制。在附圖中，為了清楚明了，放大了層和區(qū)域的厚度。相同或相應的部件將用相同或類似的標記表示。
[0016]圖1A至圖1E示出了現(xiàn)有技術中多晶硅和有源區(qū)的刻蝕和溝槽填充工藝的剖面示意圖。
[0017]圖2A至2F示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的減少制造期間硅損耗的工藝的剖面示意圖。
[0018]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的減少制造期間硅損耗的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]在以下的描述中，參考各實施例對本發(fā)明進行描述。然而，本領域的技術人員將認識到可在沒有一個或多個特定細節(jié)的情況下或者與其它替換和/或附加方法、材料或組件一起實施各實施例。在其它情形中，未示出或未詳細描述公知的結構、材料或操作以免使本發(fā)明的各實施例的諸方面晦澀。類似地，為了解釋的目的，闡述了特定數(shù)量、材料和配置，以便提供對本發(fā)明的實施例的全面理解。然而，本發(fā)明可在沒有特定細節(jié)的情況下實施。此夕卜，應理解附圖中示出的各實施例是說明性表示且不一定按比例繪制。
[0020]隨著存儲器尺寸變小，減小多晶硅柵極和有源區(qū)尺寸變得越來越重要。然而，在制造期間，對多晶硅和有源區(qū)中硅的損耗將嚴重影響尺寸精度，造成器件的性能下降。因此，需要控制多晶硅和有源區(qū)在制造期間的硅損耗。
[0021]圖2A至2F示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的減少制造期間硅損耗的工藝的剖面示意圖。
[0022]為了便于說明，圖2A-2F中僅示出了多晶硅層和有源區(qū)，而未示出襯底中的各種半導體器件的具體結構。
[0023]如圖2A所示，首先，通過摻雜工藝在半導體襯底上形成有源區(qū)201。摻雜是將雜質(zhì)有意地引入半導體以改變其電學性質(zhì)的過程。所選的特定摻雜物可至少部分地取決于最終開關組件中期望的特定性質(zhì)、要摻雜的半導體材料的特性、本文中未討論的其它因素、或以上的組合。示例性摻雜物可包括但不限于族III和族V元素。在半導體材料是族IV材料(例如，硅、鍺以及碳化硅)的諸個實施例中，族III或族V元素可用作摻雜物。具體的示例性摻雜物可包括但不限于:硼(B)、砷(As)、磷(P)和鎵(Ga)。
[0024]然后，在有源區(qū)201上通過適當?shù)某练e工藝依次形成襯墊氧化物層202、多晶硅層203和氮化硅層204。沉積工藝可包括化學氣相沉積(CVD)工藝、物理氣相沉