專利名稱：提高高壓柵氧化層均勻性的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件制造工藝，尤其涉及一種提高高壓柵氧化 層均勻性的工藝方法。
技術(shù)背景在目前的高壓器件制造中，柵氧化層前后通常的主要流程是 步驟l，制作淺溝槽隔離(STI)，如圖l所示；步驟2,高壓阱(HVNWell)注入，如圖2所示；步驟3，生長柵氧化層，如圖3所示；步驟4，淀積多晶硅，制造柵極的氧化硅側(cè)墻，如圖4所示。 在這個(gè)制作過程中，在淺溝槽完成后再生長柵氧化層，這時(shí)由于硅襯 底上與淺溝槽邊緣處氧化速率的不同，導(dǎo)致柵氧化層厚度不均勻，出現(xiàn)在 淺溝槽邊緣柵氧化層偏薄的現(xiàn)象(如圖5所示)，此處的開啟電壓(Vt) 比較低，因此對(duì)整個(gè)晶體管來講，Id-Vg (漏極電流一柵極電壓)曲線在 亞閾區(qū)出現(xiàn)雙駝峰現(xiàn)象，增大了器件的漏電流，晶體管特性變差，如圖6 所示。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種提高高壓柵氧化層均勻性的工 藝方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的淺溝槽邊緣與硅襯底表面氧化層厚度不均 勻的缺陷，優(yōu)化了晶體管特性。 '
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種提高高壓柵氧化層均勻性的工 藝方法，包括如下步驟步驟l，高壓阱注入；步驟2，生長柵氧化層； 步驟3，刻蝕淺溝槽隔離；步驟4，淀積多晶硅及制造柵極的氧化硅側(cè)墻。 在步驟2和步驟3之間依次增加二步多晶硅淀積、氮化硅淀積。 在步驟3和步驟4之間依次增加步驟步驟A，生長墊襯氧化層；步 驟B，淀積氧化層；步驟C，化學(xué)機(jī)械研磨及氧化層刻蝕；步驟D，去除 氮化硅層。步驟B采用高密度等離子體化學(xué)氣相淀積氧化層。 步驟D采用磷酸去除氮化硅層。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明通過調(diào)換常規(guī)高 壓器件淺溝槽隔離與柵氧化層生長的前后順序，避開了淺溝槽邊緣與硅襯 底表面氧化層生長速率不同的問題，從而可以得到均勻的氧化層厚度。此 外，本發(fā)明在柵氧化層與氮化硅之間淀積多晶硅，保護(hù)柵氧化層；淺溝槽 隔離完成后，在多晶硅/氧化硅上再次生長多晶硅形成柵極，優(yōu)化了晶體 管特性。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的步驟1完成后晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是現(xiàn)有技術(shù)的步驟2完成后晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是現(xiàn)有技術(shù)的步驟3完成后晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是現(xiàn)有技術(shù)的步驟4完成后晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是圖4的局部放大示意圖；圖6是現(xiàn)有技術(shù)的工藝步驟完成后晶體管的Id-Vg曲線圖；圖7是本發(fā)明的步驟1完成后晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是本發(fā)明的步驟2完成后晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9是本發(fā)明的步驟3完成后晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10是本發(fā)明的步驟4完成后晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本發(fā)明的步驟5完成后晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖12是本發(fā)明的步驟6完成后晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖13是本發(fā)明的步驟7完成后晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖14是本發(fā)明的步驟8完成后晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15是圖14的局部放大示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。 本發(fā)明提供一種提高高壓柵氧化層均勻性的工藝方法，包括如下步步驟l，高壓阱注入，如圖7所示；步驟2，柵氧化層生長，多晶硅淀積，氮化硅淀積，如圖8所示； 步驟3，刻蝕淺溝槽隔離，如圖9所示；步驟4，生長墊襯氧化層(liner oxide)，如圖10所示； 步驟5，高密度等離子體化學(xué)氣相淀積氧化層，如圖ll所示； 步驟6，化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)及氧化層刻蝕，如圖12所示。 步驟7，用磷酸泡掉氮化硅層，如圖13所示； 步驟8，淀積多晶硅及制造氧化層側(cè)墻，如圖14所示。
現(xiàn)有技術(shù)是在淺溝槽完成后再生長柵氧化層，這時(shí)由于硅襯底上與淺 溝槽邊緣氧化速率的不同，導(dǎo)致在淺溝槽邊緣柵氧化層偏薄的現(xiàn)象(如圖5所示)。而本發(fā)明通過調(diào)換常規(guī)高壓器件淺溝槽隔離與柵氧化層生長的前后順序，避開了淺溝槽邊緣與硅襯底表面氧化層生長速率不同的問題,從而可以得到均勻的氧化層厚度(如圖15所示)。此外，本發(fā)明在柵氧化 層與氮化硅之間淀積多晶硅，保護(hù)柵氧化層；淺溝槽隔離完成后，在多晶 硅/氧化硅上再次生長多晶硅形成柵極，優(yōu)化了晶體管特性。
權(quán)利要求
1、 一種提高高壓柵氧化層均勻性的工藝方法，其特征在于，包括如 下步驟步驟l，高壓阱注入；步驟2，生長柵氧化層；步驟3，刻蝕淺 溝槽隔離；步驟4，淀積多晶硅及制造柵極的氧化硅側(cè)墻。
2、 如權(quán)利要求1所述的提高高壓柵氧化層均勻性的工藝方法，其特征在于，在步驟2和步驟3之間依次增加二步多晶硅淀積、氮化硅淀積。
3、 如權(quán)利要求1所述的提高高壓柵氧化層均勻性的工藝方法，其特征在于，在步驟3和步驟4之間依次增加步驟步驟A，生長墊襯氧化層; 步驟B，淀積氧化層；步驟C，化學(xué)機(jī)械研磨及氧化層刻蝕；步驟D，去 除氮化硅層。
4、 如權(quán)利要求3所述的提高高壓柵氧化層均勻性的工藝方法，其特 征在于，步驟B采用高密度等離子體化學(xué)氣相淀積氧化層。
5、 如權(quán)利要求3所述的提高高壓柵氧化層均勻性的工藝方法，其特 征在于，步驟D采用磷酸去除氮化硅層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高高壓柵氧化層均勻性的工藝方法，包括如下步驟步驟1，高壓阱注入；步驟2，生長柵氧化層；步驟3，刻蝕淺溝槽隔離；步驟4，淀積多晶硅及制造柵極的氧化硅側(cè)墻。本發(fā)明通過調(diào)換常規(guī)高壓器件淺溝槽隔離與柵氧化層生長的前后順序，避開了淺溝槽邊緣與硅襯底表面氧化層生長速率不同的問題，從而可以得到均勻的氧化層厚度，優(yōu)化了晶體管特性。
文檔編號(hào)H01L21/82GK101145543SQ20061003109
公開日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2006年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月13日
發(fā)明者君 胡, 郭永芳, 錢文生 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司