浅沟道隔离区的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种浅沟道隔离区的制作方法包括提供衬底，在该衬底上依次沉积缓冲氧化层和氮化物层，利用STI制造工艺刻蚀出浅沟道；对浅沟道两侧的缓冲氧化层切口进行刻蚀，形成凹槽；对浅沟道两侧的氮化物层进行第一次回刻；在衬底表面生长一层氧化膜；对浅沟道两侧的氮化物层进行第二次回刻。本发明专利技术从氮化物的形貌着手，通过较少工艺过程的改动，实现对器件的性能改善；利用两次回刻来改善氮化硅的形貌，从而解决去除氮化硅后浅沟隔离顶部边缘缺角或凹陷的问题，同时，可以改善浅沟道隔离区角部的轮廓，便于后续工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种。
技术介绍
近年来，随着半导体集成电路制造技术的发展，芯片中所含元件的数量不断增加，元件的尺寸也因集成度的提升而不断地缩小，生产线上使用的线路宽度已进入了次微米的细小范围。然而，无论元件尺寸如何缩小化，在芯片中各个元件之间仍必须有适当地绝缘或隔离，才能得到良好的元件性质。这方面的技术一般成为元件隔离技术(Device IsolationTechnology)，其主要目的是在各元件之间形成隔离物，并且在确保良好隔离效果的情况下，尽量缩小隔离物的区域，以空出更多的芯片面积来容纳更多的元件。在各种元件隔离技术中，局部硅氧化方法(L0C00S)和浅沟道隔离区(ShallowTrench Isolation，简称STI)制造过程是最常被采用的两种技术，尤其后者具有隔离区域小和完成后仍保持基本平坦性等优点，更是近年来颇受重视的半导体制造技术。浅沟道隔离区是0.25um以下半导体技术采用的通用隔离方法，这种隔离方法的优点是隔离效果好，而且占用面积小。但是STI在工艺上也有很多技术问题，如STI的形貌控制、STI顶角的圆角化、STI内部的二氧化硅与外部硅之间的适配应力以及浅沟道隔离区顶部边缘的缺角问题(STIDivot)等。其中，浅沟道隔离区顶部边缘的缺角造成的问题会直接关系到STI边缘的漏电问题，会影响器件的特性，由于浅沟道隔离区顶部边缘的缺角的形成导致在填充的栅极时在有源区的侧面形成反型层而导致寄生电流通路，进而影响器件的特性，并且过深的浅沟道隔离区顶部边缘的缺角会加大多晶硅栅和氮化硅侧墙刻蚀的难度，并可能造成刻蚀残留，因此控制浅沟道隔离区顶部边缘的缺角的大小和深浅已经越来越引起人们的重视
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种能够减小形成浅沟道隔离区顶部边缘的缺角问题的。本专利技术的包括以下步骤:步骤S01，提供衬底，在该衬底上依次沉积缓冲氧化层和氮化物层，利用STI制造工艺刻蚀出浅沟道；步骤S02，对浅沟道两侧的缓冲氧化层切口进行刻蚀，形成凹槽；步骤S03，对浅沟道两侧的氮化物层进行第一次回刻；步骤S04，在衬底表面生长一层氧化膜；步骤S05，对浅沟道两侧的氮化物层进行第二次回刻。进一步地，步骤SOl中沉积的缓冲氧化层厚度为5 30纳米，氮化物层厚度为50 100纳米。进一步地，步骤S02中对缓冲氧化层刻蚀的宽度为10 20纳米。进一步地，步骤S03中对氮化物层回刻的宽度为5 15纳米，且小于步骤S02中氧化层刻蚀的宽度。进一步地，步骤S04采用薄膜生长工艺，且该氧化膜的厚度为5 10纳米且小于缓冲氧化层的厚度。进一步地，步骤S05中对氮化物层回刻的宽度为5 10纳米。进一步地，步骤S02、步骤S03和步骤S05均可采用湿法刻蚀，刻蚀介质是酸性液体。较佳地，步骤S02采用对缓冲氧化层刻蚀选择比较高的HF，步骤S03和步骤S05采用对氮化物层刻蚀选择比较高的Η3Ρ04。进一步地，该缓冲氧化层与氧化膜为相同材质。进一步地,该缓冲氧化层是SiO2,该氮化物层是SiN,该氧化膜是Si02。本专利技术从氮化物的形貌着手，通过较少工艺过程的改动，实现对器件的性能改善；利用两次回刻来改善氮化硅的形貌，从而解决去除氮化硅后浅沟隔离顶部边缘缺角或凹陷的问题，同时，可以改善浅沟道隔离区角部的轮廓，便于后续工序。附图说明为能更清楚理解本专利技术的目的、特点和优点，以下将结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细描述，其中:图1是本专利技术浅沟道隔离区制造方法第一实施例步骤SOl的示意图；图2是本专利技术浅沟道隔离区制造方法第一实施例步骤S02的示意图；图3是本专利技术浅沟道隔离区制造方法第一实施例步骤S03的示意图；图4是本专利技术浅沟道隔离区制造方法第一实施例步骤S04的示意图；图5是本专利技术浅沟道隔离区制造方法第一实施例步骤S05的示意图；图6是本专利技术第一实施例的流程示意图。具体实施例方式第一实施例请参阅图1至图6，本实施例的包括以下步骤:步骤SOl，提供硅衬底1，在硅衬底I上依次沉积15纳米厚SiO2层2和80纳米厚SiN层3，利用STI制造工艺刻蚀出浅沟道10 ；步骤S02，对浅沟道10两侧的SiO2层2切口进行刻蚀，刻蚀宽度为14纳米，形成凹槽21 ；步骤S03，对浅沟道10两侧的SiN层3进行第一次回刻，去除第一部分SiN层31，回刻宽度为8纳米，从自上而下的投影方向，暴露出SiN层3下方凹槽21以下的部分硅衬底I ;步骤S04，在硅衬底表面采用薄膜生长工艺生长一层SiO2膜4，其厚度为6纳米，并与SiO2层2形成共同的氧化层；其中，生长的SiO2膜4厚度小于SiO2层2的厚度，是为了在生长膜之后，SiO2层2仍然高于SiO2膜4，避免因SiO2层2低于SiO2膜4而在后续工序中产生缺角的问题； 步骤S05，对浅沟道10两侧的SiN层3进行第二次回刻，去除第二部分SiN层32，回刻宽度为4纳米。其中，浅沟道10两侧的SiO2层2切口中的“切口”是指经过步骤SOl刻蚀后，暴露于浅沟道10的SiO2层2侧壁断面的切口，对该切口进行刻蚀是指沿垂直于侧壁断面的方向对SiO2层2进行刻蚀。其中，浅沟道宽度可以是本领域常规工艺制作的宽度。其中，第一次回刻的宽度小于步骤S02中SiO2层2的刻蚀宽度，目的是为了从自上而下的投影方向，暴露出SiN层3下方凹槽以下的部分衬底，以便后续在垂直方向沉积SiO2膜4，若全部暴露出SiO2层2刻蚀后下面的衬底，那么在后续的沉积中会增加SiO2层的厚度，给后续工艺带来不便；第二次回刻的目的在于，去除SiO2层2两侧附近的SiN层3，以避免后续工序中产生浅沟道隔离区顶部边缘缺角或凹陷的情况发生。在实际应用中，缓冲氧化层、氮化物层、氧化膜的材质不仅限于本实施例中所述材料，还可以是本领域惯用的其他适用材料；本专利技术各层的厚度优选但不仅限于本实施例或
技术实现思路
中的厚度，其中，步骤S02采用对SiO2刻蚀选择比较高的HF进行湿法刻蚀，步骤S03和步骤S05采用对SiN刻蚀选择比较高的H3PO4进行湿法刻蚀。在其他应用中， 针对不同材质层，可以采用不同刻蚀工艺和刻蚀介质。权利要求1.一种，其特征在于，包括以下步骤: 步骤S01，提供衬底，在该衬底上依次沉积缓冲氧化层和氮化物层，利用STI制造工艺刻蚀出浅沟道； 步骤S02，对浅沟道两侧的缓冲氧化层切口进行刻蚀，形成凹槽； 步骤S03，对浅沟道两侧 的氮化物层进行第一次回刻，露出氮化物层下方凹槽以下的部分衬底； 步骤S04，在衬底表面生长一层氧化膜； 步骤S05，对浅沟道两侧的氮化物层进行第二次回刻。2.根据权利要求1所述的，其特征在于:步骤SOl中沉积的缓冲氧化层厚度为5 30纳米，氮化物层厚度为50 100纳米。3.根据权利要求1所述的，其特征在于:步骤S02中对缓冲氧化层刻蚀的宽度为10 20纳米。4.根据权利要求3所述的，其特征在于:步骤S03中对氮化物层回刻的宽度为5 15纳米，且小于步骤S02中氧化层刻蚀的宽度。5.根据权利要求1所述的，其特征在于:步骤S04中氧化膜与缓冲氧化层材质相同并相连形成完全覆盖衬底表面的氧化层。6.根据权利要求5所述的，其特征在于:步骤S04采用薄膜生长工艺，且该氧化膜的厚度为5 10纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浅沟道隔离区的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S01，提供衬底，在该衬底上依次沉积缓冲氧化层和氮化物层，利用STI制造工艺刻蚀出浅沟道；步骤S02，对浅沟道两侧的缓冲氧化层切口进行刻蚀，形成凹槽；步骤S03，对浅沟道两侧的氮化物层进行第一次回刻，露出氮化物层下方凹槽以下的部分衬底；步骤S04，在衬底表面生长一层氧化膜；步骤S05，对浅沟道两侧的氮化物层进行第二次回刻。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佳旅，张幼杰，曹亚民，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：