专利名称：局部硅氧化隔离的制造工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体器件制造工艺方法，特别是涉及一种局部硅氧 化隔离的制造工艺方法。
技术背景在现代半导体器件制造工艺中，浅沟槽隔离(STI)结构与局部硅氧 化隔离(L0C0S)结构是被普偏采用的两种器^^隔离结构。STI所占面积 相对LOCOS较小， 一般用作主流器件隔离结构。LOCOS的隔离效果良好， 但是占用面积相对STI更大。现有的LOCOS制程工艺，大致流程如下1、在硅基板上垫积上一层 二氧化硅层，接着在二氧化硅层上再垫积上一层氮化硅层；2、通过一次 光刻，把需要生长LOCOS的区域打开；3、用刻蚀工艺依次把光刻打开处 的氮化硅层和二氧化硅层刻掉；4、去残余光刻胶；5、利用热氧生长法通 过硅和氧气的反应生长出一层二氧化硅层；6、最后将硅基板上其余区域 的氮化硅层和二氧化硅层依次刻掉，形成LOCOS结构。这种LOCOS工艺在具体实现过程中往往会发生"鸟嘴"现象，导致所 占用面积增大，同时由于"鸟嘴"形貌的不可预见性，常常会对其他工艺， 器件甚至整个制程造成不利的影响，不利于制程的控制。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种局部硅氧化隔离的制造工艺方 法，缓解局部硅氧化隔离制程中出现鸟嘴的问题，尽量减小所占用的模块 面积。为解决上述技术问题，本发明的局部硅氧化隔离的制造工艺方法包括 以下步骤在硅基板上垫积上一层二氧化硅层，接着在二氧化硅层上再垫积上一 层氮化硅层；通过一次光刻，把需要生长LOCOS的区域打开；用刻蚀工艺依次把光刻打开处的氮化硅层和二氧化硅层刻掉；去残余光刻胶；淀积一层氮化硅层；通过氮化硅刻蚀在LOCOS区域内形成侧墙结构； 利用热氧生长法通过硅和氧气的反应生长出一层二氧化硅层； 最后将硅基板上其余区域的氮化硅层和二氧化硅层依次刻掉，形成 LOCOS结构。采用本发明的方法以后，由于在现有的局部硅氧化隔离制程的去残余 光刻胶步骤后，加入了侧墙结构的工艺步骤，形成加入侧墙结构的局部硅 氧化隔离，利用侧墙结构阻止氧气在L0C0S形成过程中由硅与原先二氧化 硅分解面处进入与硅反应形成二氧化硅，并因此形成"鸟嘴"结构。这样 能有效缓解局部硅氧化隔离制程中出现"鸟嘴"的问题，尽量减小隔离结 构所占用的模块面积，加强制程控制。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一歩详细的说明图1是现有的LOCOS工艺与本发明的LOCOS工艺效果TCAD模拟对比图；图2是现有的LOCOS工艺与本发明的LOCOS工艺效果TCAD模拟对比 图3是本发明的方法工艺流程图；图4是采用本发明的方法制成的具有侧墙结构的LOCOS图。
具体实施方式
如图3所示，本发明与现有的LOCOS工艺的不同点在于，在现有的工 艺第四和第五步之间，也就是在残余光刻胶去除之后，按照通常的侧墙工 艺，在所有LOCOS区域沉积一层氮化硅层，再通过干法刻蚀在LOCOS开口 区域开口两侧侧壁上形成"小型侧墙(mini spacer)"结构(参见图4)。 这样，在后续的LOCOS工艺中可以缓解"鸟嘴"现象的发生，尽量减小隔 离结构所占用的模块面积，加快局部硅氧化隔离结构制程的速度，减小热 过程时间，进一步加强制程控制。图1为制程工艺计算机模拟设计(Technology Computer Added Design,简称TCAD)模拟的局部硅氧化隔离结构现有工艺与本发明工艺 效果的对比图。左边是现有LOCOS工艺的效果，左侧逐渐变薄的长扁的 oxide (氧化硅)区域就是俗称的"鸟嘴"现象，也就是本发明所要努力 抑制的工艺现象。右边是通过本发明的工艺方法形成的LOCOS结构，可以 看出，在"鸟嘴"现象的控制上有着明显的效果，"鸟嘴"区域明显减小， 基本达到了本发明所期望的效果。参见图2，内部的区域边缘为通过本发明的工艺方法形成的LOCOS结
构区域边缘，外部的区域边缘是通过现有的工艺方法形成的LOCOS结构区 域边缘。从该堆叠在一起的效果图上，可以更加清楚的看出本发明与现有 工艺形成的LOCOS结构，在"鸟嘴"现象的控制上本发明的效果更加明显。
权利要求
1、一种局部硅氧化隔离的制造工艺方法，包括以下步骤在硅基板上垫积上一层二氧化硅层，接着在二氧化硅层上再垫积上一层氮化硅层；通过一次光刻，把需要生长LOCOS的区域打开；用刻蚀工艺依次把光刻打开处的氮化硅层和二氧化硅层刻掉；去残余光刻胶；其特征在于接着，淀积一层氮化硅层；通过氮化硅刻蚀在LOCOS区域内形成侧墙结构；利用热氧生长法通过硅和氧气的反应生长出一层二氧化硅层；最后将硅基板上其余区域的氮化硅层和二氧化硅层依次刻掉，形成LOCOS结构。
全文摘要
本发明公开了一种局部硅氧化隔离的制造工艺方法，在现有的工艺中去除残余光刻胶之后，按照通常的侧墙工艺，在所有LOCOS区域沉积一层氮化硅层，再通过干法刻蚀在LOCOS开口区域开口两侧侧壁上形成侧墙结构，最后形成LOCOS结构。本发明能够缓解局部硅氧化隔离制程中出现鸟嘴的问题，尽量减小所占用的模块面积。
文档编号H01L21/00GK101131543SQ200610030308
公开日2008年2月27日 申请日期2006年8月23日 优先权日2006年8月23日
发明者钱文生, 陈晓波 申请人:上海华虹Nec电子有限公司