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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体,具体涉及一种改善sti工艺凹陷区域poly残留的方法及sti结构形成方法。
技术介绍
1、本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息,其并不必然构成现有技术。
2、随着集成电路制造技术的发展,半导体特征尺寸的减小,当图形尺寸小于0.35um,器件之间的隔离区域也要随之进行相应地缩小,因此sti(shallow trench isolation)工艺就被研究发展而应用于集成电路制造,由于晶体管区域之间的距离更小,对sti cmp的性能要求变得更加严格。
3、在半导体生产过程中,sti工艺经常会遇到在cmp研磨后(如图1所示),通过湿法热磷酸去除氮化膜之后(如图2所示),晶圆表面的垫氧化层和沟槽氧化膜存在较大的台阶差,通过dhf刻蚀垫氧化层和一部分沟槽氧化膜上表面同时,由于湿法刻蚀的各向同性,沟槽部分凸起位置的沟槽氧化膜侧壁,也会在湿法刻蚀过程中损失,故而使沟槽氧化膜侧壁凹陷区凹陷程度过大(如图3所示),后续工步淀积多晶硅、多晶栅刻蚀时,造成多晶残留(如图4所示),导致角落产生寄生漏电流。
技术实现思路
1、因此,本专利技术要解决的技术问题在于克服在湿法刻蚀过程中沟槽氧化膜侧壁凹陷区凹陷程度过大问题的缺陷,从而提供一种改善sti工艺凹陷区域poly残留的方法及sti结构形成方法。
2、为实现上述目的,本专利技术采取的技术方案为:
3、改善sti工艺凹陷区域poly残留的方法,包括步骤:
4、在进行sti c
5、进一步优化技术方案,所述湿法刻蚀技术是通过稀释氢氟酸进行的。
6、进一步优化技术方案,所述采用湿法刻蚀技术将沟槽氧化膜上表面去除至目标厚度是通过控制稀释氢氟酸作用时间的方式进行的。
7、sti结构形成方法,包括步骤:
8、s1.在衬底上生长一层垫氧化层;
9、s2.在垫氧化层表面沉积一层氮化膜;
10、s3.进行光刻胶的旋涂,并去除待刻蚀区域的光刻胶,使待刻蚀区域形成隔离区;
11、s4.刻蚀隔离区,将隔离区的氮化膜、垫氧化层及衬底刻蚀成沟槽;
12、s5.去除光刻胶,在沟槽内生长一层热氧层;
13、s6.采用高密度等离子体(hdp)氧化膜淀积沟槽;
14、s7.采用sti cmp进行平坦化处理,去除表面沟槽表面高密度等离子体(hdp)氧化膜,停止到氮化膜sin,留下沟槽内的氧化膜;
15、s8.去除部分沟槽氧化膜至目标厚度,减少沟槽trench区域氧化膜与垫氧化膜的台阶差;
16、s9.通过湿法刻蚀工艺去除氮化膜,去除氮化膜下方的垫氧化膜和部分沟槽氧化膜,得到sti区域形貌。
17、进一步优化技术方案,所述步骤s1中,利用热氧化方法在p型衬底上生长一层垫氧化层。
18、进一步优化技术方案,所述步骤s2中,采用等离子体增强化学气相沉积方法,在垫氧化层表面沉积一层氮化膜。
19、进一步优化技术方案,所述步骤s4中,隔离区是采用干法基于氟的反应离子刻蚀的;
20、和/或所述沟槽侧壁的角度在75°-80°之间;
21、和/或所述沟槽的侧壁倾斜,所述沟槽的底面圆滑处理。
22、进一步优化技术方案,所述步骤s9中,氮化膜的去除是通过湿法热磷酸进行的,所述氮化膜下方的垫氧化膜和部分沟槽氧化膜是通过湿法稀释氢氟酸进行的。
23、本专利技术技术方案,具有如下优点:
24、1.本专利技术提供的改善sti工艺凹陷区域poly残留的方法,第一方面,在湿法刻蚀沟槽氧化膜时,由氮化膜侧壁进行保护,使湿法刻蚀不会对沟槽氧化膜侧壁产生等向性钻蚀,进而能改善凹陷(divot)区域过大,引起刻蚀后多晶残留问题,改善在干法多晶栅刻蚀的残留问题和漏电问题,提高了器件性能。
25、第二方面,利用sti cmp阻挡层氮化膜sin作为沟槽凸起位置氧化膜的侧壁阻挡层,相较于除氮化膜sin之后再进行生长氮化膜、刻蚀形成侧墙的方法,减少了再生长氮化膜sin,以及干法刻蚀工步,很大程度上节约了成本,减少了工艺制造的流程,缩短了时间,提高了生产效率。并且采用新的方法工艺过程简单,具有实际价值意义。
26、2.本专利技术提供的改善sti工艺凹陷区域poly残留的方法,去除部分沟槽氧化膜至目标厚度是通过控制稀释氢氟酸作用时间的方式进行,进而可根据需要,对沟槽氧化膜的目标厚度进行控制,能较好地控制二氧化硅对硅基板的台阶高度差。
27、3.本专利技术提供的sti结构形成方法,被刻蚀出的沟槽侧壁的角度要求在75°到80°之间,沟槽倾斜的侧壁及圆滑的底面有助于提高填充的质量和隔离结构的电学特性。
28、4.本专利技术提供的sti结构形成方法,在浅沟槽刻蚀完成去除光刻胶之后,生长一层很薄的热氧层,以减少侧壁上的刻蚀损伤,并使沟槽的拐角平滑一些。
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1.改善STI工艺凹陷区域POLY残留的方法,其特征在于,包括步骤:
2.根据权利要求1所述的改善STI工艺凹陷区域POLY残留的方法,其特征在于,所述湿法刻蚀技术是通过稀释氢氟酸进行的。
3.根据权利要求2所述的改善STI工艺凹陷区域POLY残留的方法,其特征在于,所述采用湿法刻蚀技术将沟槽氧化膜上表面去除至目标厚度是通过控制稀释氢氟酸作用时间的方式进行的。
4.STI结构形成方法,其特征在于,包括步骤:
5.根据权利要求4所述的STI结构形成方法,其特征在于,所述步骤S1中,利用热氧化方法在衬底上生长一层垫氧化层(2)。
6.根据权利要求4所述的STI结构形成方法,其特征在于,所述步骤S2中,采用等离子体增强化学气相沉积方法,在垫氧化层(2)表面沉积一层氮化膜(3)。
7.根据权利要求4所述的STI结构形成方法,其特征在于,所述步骤S4中,隔离区是采用干法基于氟的反应离子刻蚀的;
8.根据权利要求4-7中任一项所述的STI结构形成方法,其特征在于,所述步骤S9中,氮化膜的去除是通过湿法热磷酸进
...【技术特征摘要】
1.改善sti工艺凹陷区域poly残留的方法,其特征在于,包括步骤:
2.根据权利要求1所述的改善sti工艺凹陷区域poly残留的方法,其特征在于,所述湿法刻蚀技术是通过稀释氢氟酸进行的。
3.根据权利要求2所述的改善sti工艺凹陷区域poly残留的方法,其特征在于,所述采用湿法刻蚀技术将沟槽氧化膜上表面去除至目标厚度是通过控制稀释氢氟酸作用时间的方式进行的。
4.sti结构形成方法,其特征在于,包括步骤:
5.根据权利要求4所述的sti结构形成方法,其特征在于,所述步骤s1中,利...
【专利技术属性】
技术研发人员:何艳红,张康,崔云承,赵光远,龚承志,何家鑫,
申请(专利权)人:北京晶亦精微科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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