专利名称：槽刻蚀及多晶硅注入工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体制作工艺，更具体地说，涉及一种槽刻蚀及多晶硅注入工艺。
背景技术：
在纵向器件的制作工艺过程中，纵向槽蚀刻后的角度，蚀刻后槽侧壁毛刺的处理、 多晶硅对高深宽比的槽的填充能力、槽侧壁与多晶硅之间的接触，往往是决定整个工艺成 败关键
发明内容
本发明提供一种能够提供良好的槽以及在槽中沉积多晶硅的工艺。根据本发明的一方面，提供一种槽刻蚀及多晶硅注入工艺，在衬底上开槽并注入 多晶硅，包括在衬底上生长氧化层作为阻挡层；在需要开槽的区域进行光刻版定义；用光刻工艺在衬底上进行开槽；使用不产生聚合物的光硅刻蚀工艺进行槽表面光滑处理；在槽的表面生长牺牲氧化层，并使用湿法刻蚀除去牺牲氧化层；使用氢气作为携带气体，在槽中进行多晶硅沉积；进行硅回刻工艺除去多余的多晶硅。在一个实施例中，在除去牺牲氧化层后进行多晶硅沉积之前，还包括对槽进行清 洗，并将清洗后的槽暴露于空气中预定的时间。在一个实施例中，在进行多晶硅沉积之后，进行硅回刻工艺之前，还包括进行高温 快速退火以激活多晶硅中掺入的杂质。其中多晶硅与衬底是相反类型的材料。采用本发明的技术方案，该槽刻蚀及多晶硅注入工艺能够制造出高质量的槽侧壁 表面，使用氢气作为携带气体的多晶硅淀积具有好的填孔能力，并保持槽表面的清洁。该槽 刻蚀及多晶硅注入工艺可以用来制造多种纵向器件。
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描 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揭示了根据本发明的槽刻蚀及多晶硅注入工艺的流程图。
具体实施例方式一个良好的槽蚀刻与多晶硅注入工艺应具有以下的特征；1)蚀刻后的槽具有90度左右的垂直形貌；
2)槽侧壁具有光滑的表面；3)填充后没有空隙或空隙很小；4)槽侧壁与多晶硅之间接触良好，中间没有氧化夹层。参考图1所示，在本发明的槽刻蚀及多晶硅注入工艺的一个实施例中，包括下述 的步骤Si.在衬底上生长氧化层作为阻挡层； S2.在需要开槽的区域进行光刻版定义；S3.用光刻工艺在衬底上进行开槽；S4.使用不产生聚合物的光硅刻蚀工艺进行槽表面光滑处理；S5.在槽的表面生长牺牲氧化层，并使用湿法刻蚀除去牺牲氧化层；S6.对槽进行清洗，并将清洗后的槽暴露于空气中预定的时间；S7.使用氢气作为携带气体，在槽中进行多晶硅沉积；S8.进行高温快速退火以激活多晶硅中掺入的杂质S9.进行硅回刻工艺除去多余的多晶硅。通常，所注入的多晶硅与衬底是相反类型的材料。比如，衬底使用N型材料时，多 晶硅是P型材料。同样的，衬底使用P型材料时，多晶硅是N型材料。在上述的实施例中，生长氧化层作为槽蚀刻的阻挡层，之后利用光刻工艺先对作 为阻挡层的氧化层进行蚀刻，再对衬底，比如硅衬底进行蚀刻。蚀刻后的形成槽，在槽的侧 壁和底部有比较尖锐的毛刺，可以通过没有聚合物产生的光硅蚀刻工艺来去除，再生长一 定厚度的牺牲氧化层，用湿法刻蚀工艺漂去，可以获得质量极高的槽侧壁。在进行多晶硅淀 积前采用号液对槽进行清洗，并控制在空气中暴露的时间。采用氢气作为携带气体的多晶 硅沉积工艺，可以有效预防槽侧壁上氧化层的生成。多晶硅填入后再高温快速退火，可以有 效激活多晶硅中掺入的杂质。最后采用硅回刻工艺，将氧化层上方的多晶硅去除。依据上述的方案得到的槽侧壁光滑，没有毛刺，产品击穿电压达到较高的预定值。 槽侧壁与多晶硅接触良好，没有出现断路现象，导通电阻小。多晶硅中间基本没有空隙，保 证后续步骤的安全性。采用本发明的技术方案，该槽刻蚀及多晶硅注入工艺能够制造出高质量的槽侧壁 表面，使用氢气作为携带气体的多晶硅淀积具有好的填孔能力，并保持槽表面的清洁。该槽 刻蚀及多晶硅注入工艺可以用来制造多种纵向器件。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
一种槽刻蚀及多晶硅注入工艺，在衬底上开槽并注入多晶硅，其特征在于，包括在衬底上生长氧化层作为阻挡层；在需要开槽的区域进行光刻版定义；用光刻工艺在衬底上进行开槽；使用不产生聚合物的光硅刻蚀工艺进行槽表面光滑处理；在槽的表面生长牺牲氧化层，并使用湿法刻蚀除去牺牲氧化层；使用氢气作为携带气体，在槽中进行多晶硅沉积；进行硅回刻工艺除去多余的多晶硅。
2.如权利要求1所述的槽刻蚀及多晶硅注入工艺，其特征在于，在除去牺牲氧化层后 进行多晶硅沉积之前，还包括对槽进行清洗，并将清洗后的槽暴露于空气中预定的时间。
3.如权利要求1所述的槽刻蚀及多晶硅注入工艺，其特征在于，在进行多晶硅沉积之 后，进行硅回刻工艺之前，还包括进行高温快速退火以激活多晶硅中掺入的杂质。
4.如权利要求1所述的槽刻蚀及多晶硅注入工艺，其特征在于，所述多晶硅与衬底是 相反类型的材料。
全文摘要
本发明揭示了一种槽刻蚀及多晶硅注入工艺，在衬底上开槽并注入多晶硅，包括在衬底上生长氧化层作为阻挡层、在需要开槽的区域进行光刻版定义、用光刻工艺在衬底上进行开槽、使用不产生聚合物的光硅刻蚀工艺进行槽表面光滑处理、在槽的表面生长牺牲氧化层并使用湿法刻蚀除去牺牲氧化层、使用氢气作为携带气体在槽中进行多晶硅沉积、以及进行硅回刻工艺除去多余的多晶硅。该槽刻蚀及多晶硅注入工艺能够制造出高质量的槽侧壁表面，使用氢气作为携带气体的多晶硅淀积具有好的填孔能力，并保持槽表面的清洁。该槽刻蚀及多晶硅注入工艺可以用来制造多种纵向器件。
文档编号H01L21/311GK101859698SQ20091004907
公开日2010年10月13日 申请日期2009年4月9日 优先权日2009年4月9日
发明者刘丽, 刘启星, 孔天午, 杨青森, 汪大祥, 胡竹平, 蒋丽萍, 钱慧 申请人:上海先进半导体制造股份有限公司