专利名称：高压mos器件浅沟槽区域的制程方法
技术领域：
本发明涉及半导体器件，尤其涉及高压MOS器件浅沟槽区域的制程方 法，属于半导体制造领域。
背景技术：
在0.25 以下的成熟制程中，通常使用蚀刻形成浅沟槽的方式来达到 元器件相隔绝的目的。为防止尖端放电的产生，在浅沟槽蚀刻后进行介电材 料的绝缘填充前，往往都会在浅沟槽内生长一层薄薄的氧化层，使得浅沟槽 的折角处能够较为平滑。 一般情况下，高压MOS器件会应用在电压较高的 环境下(电压大于12伏)，所以栅氧化层的厚度比较高(通常大于 200A)。
由于制程能力的限制，浅沟槽折角处的硅衬底与一般平坦的硅衬底的氧 化速率存在差异，由此带来的一个困扰是当栅氧化层越厚时，整个MOS
器件的浅沟槽折角处的厚度及平滑度就会比较难控制，直接影响栅氧化层的
可靠性。如果当浅沟槽折角处的厚度及平滑度不均匀，整个高压MOS器件 栅氧化层的可靠性将会更糟糕，突出表现在TDDB (Time Dependent Dielectric Breakdown)测试不易得到较好的结果。
故而，为了解决这个问题，改善高压MOS器件浅沟槽折角处的厚度及 平滑度的均匀性，便成为该行业技术人员钻研的一个重要课题
发明内容
针对上述现有技术的存在的缺陷，本发明的目的旨在提供一种高压
MOS器件浅沟槽区域的制程方法，改善浅沟槽折角处的厚度及平滑度的均 匀性，防止尖端放电，从而改善栅氧化层的性能及寿命，使栅氧化层TDDB 测试得到较好的结果。
为达成上述目的，本发明提出的技术方案为
高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，其特征在于步骤1:在衬底 表面定义出需要进行浅沟槽隔绝蚀刻的区域；步骤2:对定义出来的区域进 行干法蚀刻；步骤3:高温I、湿润条件下，在浅沟槽内表面生成牺牲氧化 层；步骤4:采用蚀刻剂将牺牲氧化层全部蚀刻掉；步骤5:蚀刻后的浅沟 槽表面进行干法氧化，生长一定厚度的氧化层，并以高温II进行退火处理。
进一步地，步骤1用来定义浅沟槽隔绝区域的是氮化硅掩模，沉积在衬 底表面；步骤2中采用的是高密度等离子体来进行干法蚀刻；步骤3中所述 的高温湿润条件指的是摄氏900度；歩骤4中所述的蚀刻剂为配比比例 1: 100的氢氟酸溶液。
本发明高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，其投入应用后将具有的
有益效果为藉由牺牲氧化层的生成及缓慢蚀刻，改善了浅沟槽的折角处氧
化层厚度及平滑度，使整个高压MOS器件的可靠性得到大幅提高。
图1是本发明长成方法步骤1及步骤2实施后的衬底剖视图； 图2是本发明长成方法步骤3实施后的衬底剖视图； 图3是本发明长成方法步骤4实施后的衬底剖视图；图4是本发明长成方法步骤5实施后的衬底剖视图5是本发明栅氧化层长成后进行掩模板移除的衬底剖视图6是图5后续工艺制成的衬底剖视图。
具体实施例方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易理解，下面特结合衬底 在该制程各步骤的剖视图，作详细说明如下
本发明提供一种高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，包括如下步
骤
步骤1:在硅衬底1的表面采用氮化硅掩模2沉积，定义出需要进行浅 沟槽隔绝蚀刻的区域，如图1所示；
歩骤2:对定义出来的区域采用高密度等离子体进行干法蚀刻，蚀刻后 在衬底上形成浅沟槽3的隔绝效果，其形状如图1的剖视图所示；
步骤3:在摄氏900度的高温高湿条件下，在浅沟槽3的底面及两侧边 生成一层薄薄的牺牲氧化层4;
步骤4:采用配比比例l: 100的氢氟酸一水溶液将牺牲氧化层缓慢地全 部蚀刻掉，使得浅沟槽的折角处31更为平滑；
步骤5:蚀刻后的浅沟槽表面进行干法氧化，生长出规定厚度的氧化 层，并在摄氏1100度的高温情况下进行退火处理，而使氧化层的结构更为 致密均匀；
完成了上述步骤后的高压MOS器件，其栅氧化层厚度的均匀性得到了 显著改善。在后续的制程中，浅沟槽3内填充入未掺杂的二氧化硅玻璃直至 与衬底1表面平整后，将氮化硅掩模2完全移除，进而实施下一步的高压MOS器件栅氧化层的生长及其他后续制程。
现有高压MOS器件的浅沟槽区域的制程往往是直接生长氧化衬垫，其 浅沟槽的折角处氧化层的厚度及平滑度很难得到保证，而本发明克服了浅沟 槽的折角处氧化层的厚度及平滑度不佳的缺陷，通过牺牲氧化层的生成及缓 慢蚀刻，保证了浅沟槽折角处的氧化层的厚度及平滑度。此外，其牺牲氧化
层蚀刻所采用的蚀刻剂为配比比例1: 100的氢氟酸一水溶液，区别于现有 采用配比比例1: 4: 20的氢氟酸一氟化铵一水溶液，有效延长了蚀刻时
间，进一步改善了整个高压MOS器件浅沟槽折角处厚度及平滑度的均匀
性，提高了器件可靠性。
综上对于本发明具体实施步骤及其特征的详细描述，旨在加深对本发明
高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法的理解，并非以此限制本专利应用实 施的范围及多变性。故凡是相对于本发明等效或近似的变换方法，可以实现 本发明目的的设计方案，均应该被视为属于本发明专利保护的范畴。
权利要求
1.高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，其特征在于步骤1在衬底表面定义出需要进行浅沟槽隔绝蚀刻的区域；步骤2对定义出来的区域进行干法蚀刻；步骤3高温I、湿润条件下，在浅沟槽内表面生成牺牲氧化层；步骤4采用蚀刻剂将牺牲氧化层全部蚀刻掉；步骤5蚀刻后的浅沟槽表面进行干法氧化，生长一定厚度的氧化层，并以高温II进行退火处理。
2. 根据权利要求1所述的高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，其特 征在于步骤1用来定义浅沟槽隔绝区域的是氮化硅掩模，沉积在衬底表 面。
3. 根据权利要求1所述的高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，其特 征在于步骤2中采用的是高密度等离子体来进行干法蚀刻。
4. 根据权利要求1所述的高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，其特 征在于步骤3中所述的高温I条件指的是摄氏900度。
5. 根据权利要求1所述的高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，其特 征在于步骤5中所述的高温II条件指的是摄氏1100度。
6. 根据权利要求1所述的高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，其特征在于步骤4中所述的蚀刻剂为配比比例1: 100的氢氟酸溶液。
全文摘要
本发明提供了一种高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，其特征在于步骤1在硅衬底表面定义出需要进行浅沟槽隔绝蚀刻的区域；步骤2对定义出来的区域采用高密度等离子体进行干法蚀刻；步骤3高温湿润条件下，在浅沟槽表面生成牺牲氧化层；步骤4采用配比比例1∶100的氢氟酸溶液作为蚀刻剂将牺牲氧化层全部蚀刻掉；步骤5蚀刻后的浅沟槽表面进行干法氧化，生长出规定厚度的氧化层，并进行高温退火处理。采用本设计的浅沟槽区域的制程方法，藉由牺牲氧化层的生成及缓慢蚀刻，改善了浅沟槽的折角处氧化层厚度及平滑度的均匀性，使整个高压MOS器件的可靠性得到大幅提高。
文档编号H01L21/762GK101635269SQ20081002080
公开日2010年1月27日 申请日期2008年7月25日 优先权日2008年7月25日
发明者张瑜劼 申请人:和舰科技(苏州)有限公司