專利名稱：具有溝道隔離的半導(dǎo)體器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造半導(dǎo)體器件的方法，尤其是一種用以隔離器件元件的的方法。
背景技術(shù)：
一般而言，器件元件的隔離(ISO)方法是通過(guò)隔離器件元件的典型方法，如硅的局部氧化(LOCOS)和縱剖面凹槽隔離(PGI)來(lái)進(jìn)行。通過(guò)上述的方法，在基板的預(yù)定部分上，形成場(chǎng)絕緣層，以形成限制反應(yīng)區(qū)的場(chǎng)區(qū)。
用以隔離器件元件的LOCOS法在基板上形成限制反應(yīng)區(qū)的氧化物掩膜的氮化物層。然后，通過(guò)光刻法，使氮化物層形成圖案，從而暴露出基板的預(yù)定部分。然后，氧化暴露基板，然后形成用作器件元件隔離區(qū)的場(chǎng)氧化物層。
LOCOS法有許多優(yōu)點(diǎn)。LOCOS法可以使用非常簡(jiǎn)單的工藝同時(shí)隔離大小區(qū)域。但是，由于側(cè)邊氧化所造成的鳥(niǎo)嘴效應(yīng)，其會(huì)使器件隔離區(qū)的寬度變大，以致源極/漏極區(qū)的有效表面會(huì)減少。此外，當(dāng)形成場(chǎng)氧化物層時(shí)，由于熱膨脹系數(shù)的差異，使得粘著力集中在氧化物層的邊緣。因此，在硅基板上會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的缺陷，而造成漏電流的重大問(wèn)題。
最近，因?yàn)榘雽?dǎo)體器件的集成度增加，所以設(shè)計(jì)線條變細(xì)。因此，半導(dǎo)體器件的尺寸和隔離器件元件的器件隔離層的尺寸，和設(shè)計(jì)線條變細(xì)的比例一樣減小。所以，隔離器件元件的典型方法，如LOCOS和PGI，已達(dá)到應(yīng)用的極限。
為了解決上述的問(wèn)題，一種淺溝槽隔離(STI)法被引入。一種具有良好基板和良好蝕刻選擇比的氮化物層形成在基板上。然后，使氮化物層通過(guò)光刻法形成圖案以用作硬掩膜。其次，使用氮化物層圖案作為掩膜，對(duì)基板進(jìn)行預(yù)定深度的干法刻蝕工藝。而后，在基板上形成溝道。然后，將絕緣層填入溝道，之后通過(guò)化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝形成填入溝道的場(chǎng)絕緣層。
圖1A到1D為使用傳統(tǒng)STI法隔離器件元件的方法的截面圖。
參照?qǐng)D1A，在基板11上，形成墊氧化物層12和墊氮化物層13。然后，在墊氮化物層13上，形成用來(lái)隔離器件元件的掩膜(未示出)。
其次，使用用來(lái)隔離器件元件的掩膜(未示出)當(dāng)作蝕刻掩膜，回蝕刻墊氮化物層13，之后，去除用以隔離器件元件的掩膜(未示出)。然后，使用墊氮化物層13當(dāng)作蝕刻掩膜，回蝕刻墊氧化物層，從而暴露出基板11的表面。通過(guò)以預(yù)定深度蝕刻暴露基板11，形成溝道14。
再次，通過(guò)壁氧化工藝，在側(cè)壁和底面上形成壁氧化物層15。
其次，依序?qū)⒁r氮化物層16和溝道填充絕緣層17沉積進(jìn)入壁氧化物層15和溝道14。然后，應(yīng)用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝處理溝道填充絕緣層17，直到暴露出墊氮化物層的表面。此時(shí)，也有部分在墊氮化物層13上的襯氮化物層16被拋光。
參照?qǐng)D1B，使用磷酸(H3PO4)溶液去除墊氮化物層13。此時(shí)，為氮化物基層的襯氮化物層16被部分去除。
參照?qǐng)D1C，通過(guò)預(yù)清洗工藝去除墊氧化物層12。然后，形成用來(lái)注入離子以控制閾電壓控制的屏氧化物層。當(dāng)應(yīng)用此預(yù)清洗工藝時(shí)，在溝道14的上轉(zhuǎn)角(TC)產(chǎn)生低于反應(yīng)區(qū)的多個(gè)深槽M。因?yàn)椴糠值谋谘趸飳釉谶M(jìn)行用來(lái)去除墊氧化物層12的預(yù)清洗工藝時(shí)會(huì)受到損傷，所以會(huì)產(chǎn)生多個(gè)深槽M。通過(guò)依序進(jìn)行在柵極電極形成前的屏氧化物層形成工藝、預(yù)清洗工藝、和在柵極氧化物層形成前進(jìn)行的柵極氧化物層形成工藝，該多個(gè)深槽M的深度會(huì)深很多。
參照?qǐng)D1D，通過(guò)氧化在去除墊氧化物層12后所暴露的基板，形成屏氧化物層18。但是，雖然形成了屏氧化物層18，可是并沒(méi)有去除多個(gè)深槽M。然后，在柵極氧化物層形成前的用來(lái)去除屏氧化物層的預(yù)清洗工藝期間，多個(gè)深槽M變得更深。
表1列出根據(jù)傳統(tǒng)方法的工藝的各步驟所產(chǎn)生的多個(gè)深槽的深度。
表1

根據(jù)表1，″ISO蝕刻″表示墊氮化物層蝕刻工藝和溝道蝕刻工藝?！錖ET″，即輕微蝕刻處理，以及″O2/N2″表示額外回蝕刻溝道的蝕刻工藝。
在溝道蝕刻工藝期間，上轉(zhuǎn)角(TC)的角度應(yīng)為90°，然后執(zhí)行上述的蝕刻工藝。在柵極氧化工藝期間，使用氫氟酸(HF)進(jìn)行預(yù)清洗工藝50秒，結(jié)果形成100厚的柵極氧化物層。
在屏氧化工藝期間，使用以50份的水兌1份的HF的比例稀釋的HF溶液進(jìn)行預(yù)清洗工藝130秒，而后形成50厚的屏氧化物層。在此情況下，多個(gè)深槽M的深度為102，這是非常深的。換言之，在屏氧化預(yù)清洗工藝后，壁氧化物層位于反應(yīng)區(qū)之下。而且根據(jù)傳統(tǒng)方法，在屏氧化物層形成后，多個(gè)深槽M所測(cè)量到的深度為約100到160。
然而，傳統(tǒng)方法有一些問(wèn)題。
首先，在用以形成溝道14的干法蝕刻工藝之后，溝道14的上轉(zhuǎn)角(TC)的形狀非常陡；因此電壓會(huì)相對(duì)集中在溝道14的上轉(zhuǎn)角(TC)，從而降低晶體管的閾電壓。
其次，若溝道14的上轉(zhuǎn)角(TC)的形狀非常陡，則其無(wú)法避免地會(huì)形成多個(gè)深槽M。而且，由于有多個(gè)深槽M，所以在執(zhí)行干法蝕刻工藝和沉積用以形成后續(xù)柵極電極的多晶硅層之后，仍然會(huì)有不想要的多晶硅層殘留在多個(gè)深槽M上，因此，造成毗鄰的柵極電極之間會(huì)有連接橋形成。
第三，根據(jù)傳統(tǒng)方法，由于受限于與溝道形成之后所執(zhí)行的預(yù)清洗工藝類似的后續(xù)濕法清洗工藝，所以很難將多個(gè)深槽M的深度控制在100以下。
第四，由于多個(gè)深槽M的過(guò)度形成造成多個(gè)深槽M的深度更深，所以會(huì)發(fā)生閾電壓移位。上述的閾電壓移位會(huì)造成嚴(yán)重缺乏生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是要提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其能夠通過(guò)形成弧形的溝道上轉(zhuǎn)角，防止多個(gè)深槽M的深度變的更深，從而防止降低閾電壓。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其包含下列步驟通過(guò)在基板上依序堆疊墊氧化物層和墊氮化物層形成墊圖案；通過(guò)將墊圖案用作掩膜，蝕刻基板的暴露表面的工藝，形成溝道；將用來(lái)隔離器件元件的絕緣層填入溝道；去除墊氮化物層；進(jìn)行用來(lái)去除墊氧化物層的預(yù)清洗工藝；選擇性地在基板表面開(kāi)槽，以消除在去除墊氧化物層的后所產(chǎn)生的多個(gè)深槽M；以及在基板表面上形成屏氧化物層。


通過(guò)以下對(duì)優(yōu)選實(shí)施方案及相關(guān)附圖的說(shuō)明，將更好地理解本發(fā)明的以上及其它目的和特征，其中圖1A至1D是說(shuō)明使用傳統(tǒng)淺溝槽隔離(STI)法來(lái)隔離器件元件的方法的截面圖。
圖2A至2H是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案制造具有用來(lái)隔離器件元件的溝槽形覆層的半導(dǎo)體器件的方法的截面圖。
具體實(shí)施方案下面將參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案，一種具有用來(lái)隔離器件元件的溝槽形覆層的半導(dǎo)體器件的制造方法。
圖2A至2H是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案制造具有用來(lái)隔離器件元件的溝槽形覆層的半導(dǎo)體器件的方法的截面圖。
參照?qǐng)D2A，在硅基板21上，依序形成墊氧化物層22和墊氮化物層23。在此，墊氮化物層23作為隨后的蝕刻阻擋層和后續(xù)化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝期間的拋光停止層。墊氧化物層22應(yīng)為具有厚度范圍從50到300的二氧化硅(SiO2)層，而墊氮化物層23應(yīng)為具有厚度范圍從300到1000的氮化硅(Si3N4)層。
其次，在墊氮化物層23上形成抗反射層24。在此，由氮化硅(Si3N4)層制成的抗反射層24用來(lái)使后續(xù)光刻工藝容易執(zhí)行。
接著，在抗反射層24上形成光阻層。然后，通過(guò)使用曝光工藝和顯影工藝制作圖案，形成定義器件元件隔離區(qū)的光阻層圖案25。之后，使用光阻層圖案25當(dāng)作蝕刻掩膜，依序回蝕刻抗反射層24、墊氮化物層23和墊氧化物層22。上述的蝕刻工藝是在墊氮化物蝕刻設(shè)備中，以蝕刻抗反射層；蝕刻墊氮化物層；和過(guò)蝕刻墊氮化物層的步驟進(jìn)行。
首先，使用光阻層圖案25作為蝕刻掩膜的蝕刻抗反射層步驟使用混合氣體，即混合三氟甲烷(CHF3)、四氟甲烷(CF4)、氬氣(Ar)和氧氣(O2)，而且以終點(diǎn)(EOP)，即中繼蝕刻工藝的點(diǎn)，決定蝕刻停止點(diǎn)。例如，如果精確檢查工藝配方，則使用范圍約從10sccm到30sccm的CHF3，范圍約從20sccm到30sccm的CF4，范圍約從5sccm到20sccm的O2，或是上述蝕刻氣體的混合氣體作為蝕刻氣體。當(dāng)使用混合氣體時(shí)，CF4具有混合氣體當(dāng)中最大的量。
其次，對(duì)回蝕刻抗反射層24之后暴露的墊氮化物層23進(jìn)行蝕刻工藝。此蝕刻工藝還是使用和回蝕刻抗反射層24所使用的蝕刻氣體相同的蝕刻氣體。例如，若精確檢查工藝配方，則使用范圍約從5sccm到30sccm的CHF3，范圍約從5sccm到15sccm的CF4，范圍約從0sccm到10sccm的O2，或是上述蝕刻氣體的混合氣體作為蝕刻氣體。當(dāng)使用混合氣體時(shí)，CHF3具有混合氣體當(dāng)中最大的量。當(dāng)回蝕刻墊氮化物層23時(shí)，也會(huì)回蝕刻位于墊氮化物層23下方的墊氧化物層22。
接著，進(jìn)行墊氮化物層23的過(guò)蝕刻工藝。過(guò)蝕刻工藝是用來(lái)去除缺陷，如在回蝕刻墊氮化物層23和墊氧化物層22的后產(chǎn)生在硅基板21上的硅斑點(diǎn)。過(guò)蝕刻工藝使用CF4、Ar和O2的混合氣體。
參照?qǐng)D2B，如前所述，對(duì)墊氮化物層23進(jìn)行蝕刻工藝，然后，將光阻層圖案25和抗反射層24應(yīng)用到剝離工藝。此時(shí)，剝離工藝使用氧等離子進(jìn)行。
接著，使用墊氮化物層23作為蝕刻掩膜，回蝕刻硅基板21，從而形成溝道26。通過(guò)蝕刻硅基板21形成溝道26的工藝包含四個(gè)步驟。第一步驟是通過(guò)使用溴水(HBr)回蝕刻硅基板的表面以控制溝道26的上轉(zhuǎn)角的弧形角度。第二步驟是去除天然氧化物層。第三步驟是按照確定的程度對(duì)硅基板21進(jìn)行回蝕刻工藝。最后一個(gè)步驟是去除第三步驟中所使用的氣體。上述的步驟系在硅蝕刻設(shè)備中進(jìn)行。
就第一步驟而言，蝕刻工藝是使用包括具有40sccm的HBr的氣體的蝕刻氣體進(jìn)行，或上述的蝕刻工藝可以通過(guò)加入氦氣(He)進(jìn)行。至于第二步驟，蝕刻工藝系使用CF4和He的混合氣體進(jìn)行。第三步驟是形成溝道26的主要蝕刻工藝。在此步驟中，蝕刻工藝是由溴水(HBr)和氯氣(Cl2)的混合氣體進(jìn)行。例如，第三步驟的蝕刻工藝是使用混合氣體，即混合HBr、Cl2、O2和He的混合氣體進(jìn)行。最后，第四步驟的蝕刻工藝是使用混合氣體，即混合CF4、O2、Ar和He，以去除第三步驟期間的腔體環(huán)境中的氯氣。
如上所述，在應(yīng)用形成溝道26的蝕刻工藝之后，溝道26的上轉(zhuǎn)角具有范圍從45°到90°的弧形角。
接著，參照?qǐng)D2C，進(jìn)行額外蝕刻溝道26的蝕刻工藝。例如，進(jìn)行LET(光蝕刻處理)，CF4/O2等離子處理，或O2/N2等離子處理。此時(shí)，常將微波下游等離子法應(yīng)用到上述的蝕刻工藝中。在上述的蝕刻工藝之后，上轉(zhuǎn)角的角度范圍將為55°到85°。
由于通過(guò)上述的蝕刻工藝，在去除蝕刻溝道26時(shí)產(chǎn)生蝕刻損傷層，所以上轉(zhuǎn)角的弧形角度范圍被限制在55°到85°。例如，應(yīng)用微波下游等離子法的蝕刻工藝具有蝕刻更多上轉(zhuǎn)角的特性，相對(duì)于溝道26的側(cè)壁上轉(zhuǎn)角更為顯著地接近于直角。因此，應(yīng)用微波下游等離子法的蝕刻工藝可以使溝道26形成之后的上轉(zhuǎn)角更圓滑。
應(yīng)用于額外蝕刻溝道26的蝕刻工藝的CF4/O2等離子處理或O2/N2等離子處理，可以同樣控制溝道26的上轉(zhuǎn)角的弧形角度。但是，相對(duì)于O2/N2等離子處理、CF4/O2等離子處理會(huì)減少反應(yīng)區(qū)的寬度。例如，在使用CF4/O2等離子處理執(zhí)行額外蝕刻溝道的蝕刻工藝的情況下，反應(yīng)區(qū)的寬度范圍從1100到1200。但是，在使用O2/N2等離子處理執(zhí)行額外蝕刻溝道的蝕刻工藝的情況下，反應(yīng)區(qū)的寬度的范圍小于1200。
參照?qǐng)D2D，通過(guò)進(jìn)行壁氧化工藝，在溝道26的側(cè)壁上形成厚度范圍從60到120的壁氧化物層27。此時(shí)，壁氧化工藝是通過(guò)溫度范圍從900℃到1000℃的干式氧化法進(jìn)行。干式氧化法比濕式氧化法可以氧化更多的上轉(zhuǎn)角，因此可以形成更圓滑的上轉(zhuǎn)角。
其次，襯氮化物層28被沉積在溝道26的側(cè)壁上。沉積高密度等離子的空隙填充絕緣層，直到襯氮化物層28填滿溝道26。
參照?qǐng)D2E，通過(guò)CMP平坦化空隙填充絕緣層，直到暴露出墊氮化物層23的表面。
然后，使用濕溶液，如磷酸(H3PO4)，去除墊氮化物層23。此時(shí)，墊氮化物層23和壁氧化物層27對(duì)磷酸具有蝕刻選擇比。因此，不會(huì)回蝕刻墊氧化物層23和壁氧化物層27。但是，氮化物基層的襯氮化物層28會(huì)有部分被回蝕刻。
參照?qǐng)D2F，在注入閾電壓離子之前，先進(jìn)行去除墊氧化物層22的預(yù)清洗工藝。此時(shí)，使用以水稀釋的HF溶液，其中HF與水的比例約為1份HF比50到300份水，去除墊氧化物層22，以暴露除了溝道26之外的基板表面。
在去除墊氧化物層22之后，仍然會(huì)產(chǎn)生多個(gè)深槽M。本發(fā)明對(duì)在去除墊氧化物層22的后暴露出的基板使用濕法蝕刻工藝，以去除多個(gè)深槽M。
參照?qǐng)D2G，在具有多個(gè)深槽M的基板21的表面上選擇性開(kāi)槽，因此形成沒(méi)有多個(gè)深槽M的基板21的表面。參照數(shù)字21A和21B分別表示具有和沒(méi)有多個(gè)深槽M的基板的表面。
應(yīng)用在上述基板21的開(kāi)槽工藝是使用濕法蝕刻工藝進(jìn)行。此時(shí)，濕法蝕刻工藝使用僅選擇性回蝕刻構(gòu)成基板21的硅而不是回蝕刻襯氮化物層28、空隙填充絕緣層29和壁氧化物層27的蝕刻溶液。
例如，將基板21浸入含有標(biāo)準(zhǔn)清洗(SC)-1溶液的熱溶液的槽中，即氨水(NH4OH)、過(guò)氧化氫(H2O2)和水(H2O)以優(yōu)選1∶5∶50的比例混合的溶液。此時(shí)，SC-1溶液的溫度應(yīng)為25℃到100℃，而且浸泡時(shí)間為3分鐘到20分鐘。
如上所述，當(dāng)進(jìn)行開(kāi)槽工藝以去除多個(gè)深槽時(shí)，本發(fā)明采用使用SC-1溶液的濕法蝕刻工藝。但是，也可以使用干法蝕刻工藝去除多個(gè)深槽M。在使用干法蝕刻工藝的情況下，均勻程度會(huì)降低，而且需要額外的工藝去除因等離子所造成的基板損傷。
此外，本發(fā)明可以在應(yīng)用濕式蝕刻工藝之后使基板表面平滑且不會(huì)有任何的縐褶。
參照?qǐng)D2H，通過(guò)干式氧化工藝，在750℃到1100℃的溫度范圍下，形成厚度范圍從50到70的屏氧化物層30。之后，控制閾電壓的雜質(zhì)是注入的離子。
對(duì)于后續(xù)的工藝，屏氧化物層30被去除，進(jìn)行柵極氧化物層工藝前的預(yù)清洗工藝，再進(jìn)行柵極氧化物層工藝。此時(shí)，因?yàn)槎鄠€(gè)深槽M的深度已經(jīng)很淺，所以當(dāng)形成柵極氧化物層時(shí)，可以避免多個(gè)深槽M的深度變得更深。
另一方面，通過(guò)類似形成屏氧化物層30的干式氧化工藝，在850℃到1000℃的溫度范圍下形成柵極氧化物層。若屏氧化物層30和柵極氧化物層是通過(guò)干式氧化工藝形成，則溝道的上轉(zhuǎn)角會(huì)變得更圓滑。
如上所述，在形成多個(gè)深槽最小化的條件下，在柵極氧化物層上沉積多晶硅層之后，采用形成柵極電極的蝕刻工藝的情況下，可以防止不想要的多晶硅殘留在多個(gè)深槽M上。
表2列出根據(jù)本發(fā)明的工藝的各步驟所產(chǎn)生的多個(gè)深槽的深度。
表2

根據(jù)表2，″ISO蝕刻″表示墊氮化物層蝕刻工藝和溝道蝕刻工藝。″LET″和″O2/N2″表示額外蝕刻溝道的后蝕刻工藝。
在溝道蝕刻工藝期間，上轉(zhuǎn)角(TC)的角度應(yīng)為90°，然后進(jìn)行上述蝕刻工藝。在柵極氧化工藝期間，使用氫氟酸(HF)進(jìn)行預(yù)清洗工藝50秒，以形成100厚的柵極氧化物層。
在屏氧化工藝期間，使用99份的水比1份的HF的HF稀釋液進(jìn)行預(yù)清洗工藝250秒，然后再使用熱SC-1溶液進(jìn)行10分鐘。然后形成50厚的屏氧化物層。在此情況下，多個(gè)深槽M的深度約為68，這遠(yuǎn)淺于用傳統(tǒng)方法所形成的深度。因?yàn)樵谛纬善裂趸飳又斑M(jìn)行預(yù)清洗工藝時(shí)，多個(gè)深槽M被通過(guò)使用熱SC-1溶液開(kāi)槽而被去除，所以這是為何本發(fā)明的多個(gè)深槽M的深度淺很多的原因。
雖然未在表2列出，但在壁氧化工藝時(shí)，預(yù)清洗工藝進(jìn)行75秒，而在屏氧化工藝時(shí)，預(yù)清洗工藝使用99份的水比1份的HF的HF稀釋液進(jìn)行250秒，然后再使用熱SC-1溶液進(jìn)行10分鐘。在此情況下，測(cè)量到的多個(gè)深槽M的深度為36，這非常淺。
根據(jù)本發(fā)明，若屏氧化工藝使用HF和熱SC-1溶液的混合溶液進(jìn)行，而且預(yù)清洗工藝的進(jìn)行時(shí)間作適當(dāng)調(diào)整，則多個(gè)深槽M的深度范圍可為30到70。
根據(jù)本發(fā)明，在預(yù)清洗工藝之后和形成屏氧化物層之前，多個(gè)深槽M開(kāi)始形成時(shí)具有正值。但是，根據(jù)傳統(tǒng)方法，在預(yù)清洗過(guò)程之后和形成屏氧化物層之前，多個(gè)深槽M開(kāi)始形成時(shí)具有負(fù)值。因此，不可避免地具有深的多個(gè)深槽M。
結(jié)果，當(dāng)在去除墊氧化物層之后，通過(guò)對(duì)硅基板開(kāi)槽來(lái)形成屏氧化物層時(shí)，本發(fā)明可以防止多個(gè)深槽M變得更深。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，有可能通過(guò)在蝕刻溝道后執(zhí)行后蝕刻工藝，使得溝道的上轉(zhuǎn)角圓滑來(lái)防止晶體管的閾電壓下降。
此外，本發(fā)明還可通過(guò)在去除墊氧化物層后進(jìn)行用來(lái)消除多個(gè)深槽M的開(kāi)槽工藝，使多個(gè)深槽M的深度降低到小于100，以改善半導(dǎo)體器件的使用。
本申請(qǐng)書(shū)包含2004年5月10日向韓國(guó)專利局遞交申請(qǐng)的韓國(guó)專利申請(qǐng)書(shū)No.KR 2004-0032773的相關(guān)內(nèi)容，其全部的內(nèi)容經(jīng)引用并入本文。
本發(fā)明已對(duì)某些優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，顯然本領(lǐng)域的熟練人員在不背離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍下，可以對(duì)本發(fā)明作出各種改變和修正。
主要元件符號(hào)說(shuō)明11基板12墊氧化物層13墊氮化物層14溝道
15 壁氧化物層16 襯氮化物層17 空隙填充絕緣層18 屏氧化物層21 硅基板21A硅基板表面21B硅基板表面22 墊氧化物層23 墊氮化物層24 抗反射層25 光刻層圖案26 溝道27 壁氧化物層28 襯氮化物層29 空隙填充絕緣層30 屏氧化物層
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包含下列步驟通過(guò)在基板上依序堆疊墊氧化物層和墊氮化物層形成墊圖案；通過(guò)將墊圖案用作掩膜以蝕刻基板的暴露表面的工藝，形成溝道；將用來(lái)隔離器件元件的絕緣層填入溝道；去除墊氮化物層；進(jìn)行用來(lái)去除墊氧化物層的預(yù)清洗工藝；選擇性地在基板表面開(kāi)槽，以消除在去除墊氧化物層后所產(chǎn)生的多個(gè)深槽M；以及在基板表面上形成屏氧化物層。
2.權(quán)利要求1的方法，其中開(kāi)槽工藝使用標(biāo)準(zhǔn)清洗溶液(SC)-1的熱溶液進(jìn)行。
3.權(quán)利要求1的方法，其中使用熱SC-1溶液的開(kāi)槽工藝，是通過(guò)使用氨水(NH4OH)、過(guò)氧化氫(H2O2)和水(H2O)優(yōu)選以1∶5∶50的比例混合的溶液，在溫度范圍為25℃-100℃下進(jìn)行3分鐘到20分鐘。
4.權(quán)利要求1的方法，其中預(yù)清洗過(guò)程使用以約50到500份水和1份HF的比例用水稀釋的HF溶液進(jìn)行。
5.權(quán)利要求1的方法，其中形成屏氧化物層的步驟使用干法蝕刻過(guò)程進(jìn)行。
6.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包含下列步驟通過(guò)在基板上依序堆疊墊氧化物層和墊氮化物層形成墊圖案；通過(guò)將墊圖案作為阻擋層以蝕刻基板的暴露表面，形成溝道；蝕刻溝道的上轉(zhuǎn)角(TC)以使其圓滑；在溝道的側(cè)壁和底部形成壁氧化物層；在溝道的壁氧化物層上形成空隙填充絕緣層；去除墊氮化物層；進(jìn)行清洗過(guò)程，以去除墊氧化物層；選擇性地在基板表面開(kāi)槽，以消除在去除墊氧化物層后所產(chǎn)生的多個(gè)深槽M；在開(kāi)槽后的基板上，形成屏氧化物層；使用屏氧化物層作為掩膜，將用來(lái)控制閾電壓的離子注入基板；去除屏氧化物層；和在上述形成的基板上，形成屏氧化物層。
7.權(quán)利要求6的方法，其中開(kāi)槽過(guò)程使用標(biāo)準(zhǔn)清洗溶液(SC)-1的熱溶液進(jìn)行。
8.權(quán)利要求6的方法，其中使用熱SC-1溶液的開(kāi)槽過(guò)程，是通過(guò)使用氨水(NH4OH)、過(guò)氧化氫(H2O2)和水(H2O)優(yōu)選以1∶5∶50的比例混合的溶液，在溫度范圍為25℃到100℃下進(jìn)行3分鐘到20分鐘。
9.權(quán)利要求6的方法，其中預(yù)清洗過(guò)程使用HF和水以50∶1的比例和300∶1的比例稀釋的HF稀釋液進(jìn)行。
10.權(quán)利要求6的方法，其中形成壁氧化物層、屏氧化物層和柵極氧化物層的各步驟均使用干法蝕刻過(guò)程進(jìn)行。
11.權(quán)利要求10的方法，其中壁氧化物層在900℃到1000℃的溫度范圍下形成，其厚度范圍為60到120。
12.權(quán)利要求10的方法，其中屏氧化物層在750℃到1100℃的溫度范圍下所形成，其厚度范圍為50到70。
13.權(quán)利要求6的方法，其中柵極氧化物層在850℃到1000℃的溫度范圍下形成。
14.權(quán)利要求6的方法，其中使用CF4/O2等離子處理，進(jìn)行額外蝕刻溝道以使溝道的上轉(zhuǎn)角圓滑的蝕刻工藝步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其能夠通過(guò)形成弧形的溝道上轉(zhuǎn)角，防止多個(gè)深槽M的深度變得更深，從而防止降低閾電壓。特別地，該方法包含下述步驟通過(guò)在基板上依序堆疊墊氧化物層和墊氮化物層形成墊圖案；通過(guò)使用墊圖案作為掩膜蝕刻基板的暴露表面的工藝，形成溝道；將用以隔離器件元件的絕緣層填入溝道；去除墊氮化物層；執(zhí)行去除墊氧化物層的預(yù)清洗工藝；選擇性地在基板表面開(kāi)槽，以消除在去除墊氧化物層之后所產(chǎn)生的多個(gè)深槽M；以及在基板表面上形成屏氧化物層。
文檔編號(hào)H01L29/78GK1697154SQ20041009121
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2004年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月10日
發(fā)明者鄭臺(tái)愚 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司