浅沟隔离制程的制作方法

文档序号:7228068阅读:232来源:国知局
专利名称:浅沟隔离制程的制作方法
技术领域
本发明涉及半导体制程,更具体地说,涉及半导体制程中的浅沟槽隔
离STI制程。
背景技术
浅沟隔离(Shallow Trench Isolation ) STI在半导体制程中得到了约 来越多的应用。浅沟隔离中需要注意的一个问题是空洞(void)的产生。 浅沟隔离会使用高深宽比的沟槽,因此,在进行沉积的时候,容易在沟槽 侧壁的肩部产生氧化物的堆积。当氧化物堆积达到一定程度的时候,就会 封闭沟槽的开口 ,使得在沟槽内部尚未沉积氧化物的部分形成空洞。
沟槽中的空洞会造成诸如器件桥接等的严重问题,会很大地影响器件 的性能以及可靠性。通常,空洞的形成与下述的因素有关
1 )有源区(Active Area ) AA的尺寸;
2) 有源区的深度;
3) 有源区的外形轮廓;
4) STI-HDP的沉积能力。
在现有的技术中,为了避免空洞的出现,需要仔细考虑上述的每一个 方面,这是十分复杂的工作。并且,由于在沉积的过程中会受到很多其他 因素的影响,空洞有时还是会出现。
于是,需要一种简便易行,但是能有效消除空洞的技术。

发明内容
本发明的目的在于提供一种能有效消除空洞的技术,在HDP过程中增 加一个刻蚀步骤,将沟槽开口肩部堆积的氧化物及时清除,确保开口的宽 度,从而有效地消除空洞的出现。
本发明提供一种浅沟隔离STI制程,包括在STI的高密度等离子体
沉积HDP过程中增加开口的刻蚀步骤,增加开口的宽度。
根据一实施例,在HDP过程中增加湿法刻蚀步骤,刻蚀开口中多余的
氧化物,增加开口的宽度。
根据一实施例,该制程包括
第一阶段HDP,在浅沟槽中沉积氧化物;
湿法刻蚀步骤,移除位于浅沟槽开口肩部的多余氧化物,增加开 口的宽度;
第二阶段HDP,在增加开口宽度后的浅沟槽中继续沉积氧化物。 根据一实施例,该湿法刻蚀步骤使得浅沟槽的开口宽度大于一预定值;
该湿法刻蚀步骤使得浅沟槽的侧壁形成平坦的斜坡。
其中,该湿法刻蚀采用对氧化物具有高刻蚀率的刻蚀剂。根据一例,
所述刻蚀剂是BOE或者HF。
本发明的在HDP过程中增加一个刻蚀步骤,将沟槽开口肩部堆积的氧
化物及时清除,确保开口的宽度,从而有效地消除空洞的出现。


本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图对实 施例的描述而变得更加明显,在附图中,相同的附图标记始终表示相同的 特征,其中,
图1示出了根据本发明的一实施例的STI制程的流程图2a-图2c示出了图1所示的实施例的制程中STI的沉积情况。
具体实施例方式
本发明提供一种能有效消除空洞的技术,在HDP过程中增加一个刻蚀 步骤,将沟槽开口肩部堆积的氧化物及时清除,确保开口的宽度,从而有 效地消除空洞的出现。
参考图1所示,其示出了根据本发明的一实施例的一种浅沟隔离STI 制程100,该制程100在STI的高密度等离子体沉积HDP过程中增加开 口的刻蚀步骤,增加开口的宽度。并且,该刻蚀步骤为湿法刻蚀步骤,刻蚀开口中多余的氧化物,增加开口的宽度。
参考图1所示,该STI制程100包括
102.第一阶段HDP,在浅沟槽中沉积氧化物。参考图2a所示的STI 的沉积情况。在第一阶段HDP过程中,由于STI的沟槽深宽比较高,因此 在沟槽的侧壁上,靠近开口处的肩部会产生氧化物的堆积。这些堆积的氧 化物会封闭沟槽的开口部分,使得沟槽中形成空洞。如图2a所示的,在 STI沟槽202的两个侧壁的肩部,分别有堆积的氧化物204a和204b形成, 这些氧化物的突出部分会封闭沟槽202的开口。在图2a所示的情况中, 氧化物204a和204b尚未封闭开口 ,但是已经很明显地有这种趋势,此时, 位于该凸出的氧化物204a和204b下方的区域206就形成了弱点(weak point),弱点可能会形成空洞。
104.湿法刻蚀步骤,移除位于浅沟槽开口肩部的多余氧化物,增加 开口的宽度。根据一实施例,该湿法刻蚀步骤使得浅沟槽的开口宽度大于 一预定值,比如,可以设定使得浅沟槽的开口宽度不小于沟槽底部的宽度。 或者,在另一实施例中,也可以使得该浅沟槽的侧壁形成平坦的斜坡。参 考图2b所示的情况,在该图中,浅沟槽的侧壁形成了平坦的斜坡,并且, 开口的宽度大于沟槽底部的宽度。根据一实施例,该湿法刻蚀步骤中采用 对氧化物具有高刻蚀率的刻蚀剂,比如,BOE或者HF。需要说明的是, 对于本领域的技术人员来说,很明显,采用其他的对于氧化物具有高刻蚀 率的刻蚀剂也是可以的,并且,对于氧化物具有高刻蚀率的刻蚀剂对于本 领域的技术人员来说是熟知的,在这里就不再详细说明。
106.第二阶段HDP,在增加开口宽度后的浅沟槽中继续沉积氧化物。 在具有较宽的开口的沟槽中继续进行HDP,就如图2c所示的,可以有效 地避免空洞的产生。
本发明的在HDP过程中增加一个刻蚀步骤,将沟槽开口肩部堆积的氧 化物及时清除,确保开口的宽度,从而有效地消除空洞的出现。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的,熟 悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下,对上述实施例做 出种种修改或变化,因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限,而应
该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
权利要求
1.一种浅沟隔离STI制程,包括:在STI的高密度等离子体沉积HDP过程中增加开口的刻蚀步骤,增加开口的宽度。
2. 如权利要求1所述的STI制程,其特征在于,在HDP过程中增加湿法刻蚀步骤,刻蚀开口中多余的氧化物,增加开 口的宽度。
3. 如权利要求2所述的STI制程,其特征在于,该制程包括 第一阶段HDP,在浅沟槽中沉积氧化物;湿法刻蚀步骤,移除位于浅沟槽开口肩部的多余氧化物,增加开口的 宽度;第二阶段H D P,在增加开口宽度后的浅沟槽中继续沉积氧化物。
4. 如权利要求3所述的STI制程,其特征在于,该湿法刻蚀步骤使得浅沟槽的开口宽度大于 一 预定值。
5. 如权利要求3所述的STI制程,其特征在于,该湿法刻蚀步骤使得浅沟槽的侧壁形成平坦的斜坡。
6. 如权利要求3所述的STI制程,其特征在于, 该湿法刻蚀采用对氧化物具有高刻蚀率的刻蚀剂。
7. 如权利要求6所述的STI制程,其特征在于, 所述刻蚀剂是BOE或者HF。
全文摘要
本发明揭示了一种浅沟隔离STI制程,包括在STI的高密度等离子体沉积HDP过程中增加开口的刻蚀步骤,增加开口的宽度。本发明的在HDP过程中增加一个刻蚀步骤,将沟槽开口肩部堆积的氧化物及时清除,确保开口的宽度,从而有效地消除空洞的出现。
文档编号H01L21/762GK101373732SQ20071004507
公开日2009年2月25日 申请日期2007年8月21日 优先权日2007年8月21日
发明者昌 孙, 廖奇泊, 蕾 王, 王艳生, 君 郭 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
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