专利名称：深沟槽工艺中保护沟槽底部的方法
技术领域：
本发明属于一种半导体集成电路制造工艺方法，特别是涉及一种深沟 槽工艺中保护沟槽底部的方法。
背景技术：
双极管等集成电路，经常利用深沟槽结构实现一定深度的隔离。现有 深沟槽工艺一般包括如下几步流程
1)利用光刻工艺定义所需图案到光阻层；2)通过等离子刻蚀等工艺 将光阻层图案转移到下方的硬质掩模层，此掩模层从上到下一般包括氧化 物层、氮化物和氧化物层；3)利用等离子灰化等方法去除残余光阻层；4) 利用硬质掩模层作为掩模，通过等离子刻蚀工艺制备深沟槽结构；5)利 用等离子刻蚀工艺去除上层残余氧化物层。
其中，在第5)步流程中，等离子工艺在去除上层残余氧化膜的过程 中，同时会对深沟槽底部造成一定的损伤，其包括化学刻蚀或物理轰击等 作用。这种损伤会造成深沟槽底部的粗糙度、平滑度和材料性质的变化， 并且还会影响到随后的其它工艺步骤。
为了减少等离子刻蚀去除上层残余氧化物时对深沟槽底部的损伤，目 前主要是改善等离子刻蚀的工艺条件，提高等离子工艺的氧化物对硅基质 的选择比，减小其中的物理轰击效应，从而尽可能得减小对深沟槽底部的 损伤，但并不可能完全消除这种损伤。
因此，在此技术领域中，需要一种深沟槽制造工艺，去除氧化层残膜 的过程中，保护深沟槽底部，避免对沟槽底部的损失，降低工艺的技术难度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种深沟槽工艺中保护沟槽底部的 方法，它可以有效消除深沟槽工艺中对深沟槽底部的损伤。
为解决上述技术问题，本发明的深沟槽制造工艺，首先，形成深沟 槽，所述深沟槽中填入流动有机填充材料，表面形成填充材料层；然后， 去除表面填充材料层和上层氧化层；之后，去除深沟槽内残余的填充材料 层。
所述填充材料为光阻材料或有机抗反射涂层材料。
所述去除表面填充材料的方法为等离子刻蚀或等离子灰化法。
所述去除上层氧化层的方法为等离子刻蚀法。
所述去除残余填充材料的方法为等离子灰化或湿法
本发明的工艺在等离子刻蚀去除氧化层残膜过程中，深沟槽底部被填
充材料保护起来，避免了等离子刻蚀过程中化学反应与物理轰击对深沟槽
底部的损伤。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明-
图1是常规深沟槽制造工艺结构示意图2是本发明深沟槽填充材料结构示意图3是本发明去除上层氧化层和填充材料结构示意图； 图4至5是本发明去除残余填充材料的结构示意图。
具体实施例方式
为避免上层氧化膜去除过程中等离子刻蚀对深沟槽底部的损伤，本发 明提出的方法如下所述
如图1所示，是深沟槽上层氧化物层去除工艺示意图，图中标号1 是上层氧化物层，2是氮化物层，3是下层氧化物层，4是硅基质材料。
第一步是深沟槽填充，如图2所示，深沟槽形成后，利用涂敷设备 (coater)将流动有机填充性材料填充入深沟槽内，使深沟槽被填满，并 在整个硅片表面形成一定厚度的表面填充层，所述的填充材料包括常见的 光阻材料或有机抗反射涂层，这些材料在一定的温度、转速等条件下，可 以很好地填充于深沟槽中；
第二步是表面填充层和上层氧化物层的去除。调整现有去除氧化层的 等离子刻蚀工艺，使其包括两个阶段，即表面填充层去除和上层氧化层去 除。第一阶段中，如图3所示，硅片表面的填充层被去除，使上层氧化层 暴露出来，同时深沟槽内的填充材料被刻蚀一定高度。在之后的第二阶段 中，如图4所示，利用等离子刻蚀法去除暴露的上层氧化层，同时深沟槽 内的填充材料被进一步刻蚀到一定高度。
第三步为深沟槽内残余填充材料的去除。利用等离子灰化或者湿法等 工艺去除深沟槽内残余的填充材料，如图5所示。
其中，第二步工艺也可以分解为单独的两步工艺，并分别可以借助不 同的方法、设备或者工艺实现其目的。
在第二步的表面填充层去除阶段，可以采用常用的等离子刻蚀或者等
离子灰化工艺和设备。在射频(RF)作用下，设备腔体内的氧气(02)、氮
气(N2)等各种气体部分解离成活性的等离子体，与填充材料，例如光阻、 有机抗反射涂层等材料反应。 一定时间后，表面的填充材料被完全去除。
同时，深沟槽内的填充材料被刻蚀到一定高度，如图3所示。
通过上述工艺，利用光阻或有机抗反射涂层材料等流动有机材料填充
入沟槽内部，并控制一定的填充深度，在随后的等离子刻蚀去除氧化物掩
模过程中，填充材料会保护住沟槽底部，有效地消除了对沟槽底部的损伤，
同时，降低了掩模去除工艺的技术难度。
权利要求
1、一种深沟槽工艺中保护沟槽底部的方法，其特征在于首先，形成深沟槽，所述深沟槽中填入流动有机填充材料，表面形成填充材料层；然后，去除表面填充材料层和上层氧化层；之后，去除深沟槽内残余的填充材料层。
2、 如权利要求1所述的深沟槽工艺中保护沟槽底部的方法，其特征 在于所述填充材料是光阻材料或有机抗反射涂层材料。
3、 如权利要求1所述的深沟槽工艺中保护沟槽底部的方法，其特征 在于所述去除表面填充材料的方法是等离子刻蚀或等离子灰化法。
4、 如权利要求1所述的深沟槽工艺中保护沟槽底部的方法，其特征 在于所述去除上层氧化层的方法是等离子刻蚀法。
5、 如权利要求1所述的深沟槽工艺中保护沟槽底部的方法，其特征 在于所述去除深沟槽内残余填充材料层的方法是等离子灰化或湿法。
全文摘要
本发明公开了一种深沟槽工艺中保护沟槽底部的方法，在深沟槽形成后，利用光阻或有机抗反射涂层材料填入沟槽内，之后，等离子刻蚀去除氧化物掩模过程中，去除表面填充材料层和上层氧化层，其填充材料会保护沟槽底部，最后利用等离子灰化法去除残余的填充材料。本发明在深沟槽工艺中可避免对深沟槽底部的损伤。
文档编号H01L21/02GK101202228SQ20061011939
公开日2008年6月18日 申请日期2006年12月11日 优先权日2006年12月11日
发明者吕煜坤, 迟玉山 申请人:上海华虹Nec电子有限公司