專利名稱：高壓區(qū)淺溝槽頂角端圓化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域中的高壓區(qū)淺 溝槽頂角端圓化的方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體技術(shù)中的淺溝槽隔離工藝是為了對應(yīng)0. 35pm以下的深亞微米工 藝而發(fā)展的一種隔離技術(shù)。淺溝槽是小線條電路多采用的物理隔離方式。 隨著線條尺寸的減小，高壓電路也逐漸開始采用淺溝槽結(jié)構(gòu)取代傳統(tǒng)的場 氧化層的隔離方式。
由于高壓區(qū)和低壓區(qū)分別工作于不同的工作電壓下，并且兩區(qū)的電壓 相差往往較大，對應(yīng)要求器件尺寸和柵極厚度的差異也較大。高壓區(qū)更高 的工作電壓需要更厚的柵極氧化膜層，而低壓區(qū)較小的工作電壓則要求較 小的柵極厚度。
在柵極氧化膜形成過程中，較厚的氧化膜在生長過程中會在有源區(qū)和 淺溝槽邊緣產(chǎn)生鳥嘴效應(yīng)。鳥嘴效應(yīng)會使淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的頂角銳化。當 頂角銳化達到一定程度下，頂角成為應(yīng)力的集中點，成為電流泄漏的危險 點。因此，高壓電路往往對淺溝槽的頂角圓化程度要求更高。
一般情況下，淺溝槽頂角的圓化往往借助于淺溝槽刻蝕工藝、濕法工 藝或者襯墊氧化層生長工藝處理而實現(xiàn)。但這些處理工藝基本上是對低壓 區(qū)和高壓區(qū)一起進行處理，往往很難同時滿足兩種區(qū)域?qū)\溝槽隔離結(jié)構(gòu)的頂角圓化程度的不同要求。
例如，借助氨水、雙氧水和水的混合溶液進行濕法處理，可以實現(xiàn)淺 溝槽頂角圓化，但同時會造成有源區(qū)線條頂部尺寸減小。如圖1所示，在 滿足高壓區(qū)對頂角圓化更高的要求時，有源區(qū)線條頂部尺寸會減小很多。 這種尺寸變化會嚴重影響低壓區(qū)有源區(qū)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高壓區(qū)淺溝槽頂角端圓化的方 法，能夠滿足高壓區(qū)域和低壓區(qū)域?qū)\溝槽隔離結(jié)構(gòu)的頂角圓化程度的不 同要求。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明高壓區(qū)淺溝槽頂角端圓化的方法的技術(shù) 方案是，在利用普通的方法形成淺溝槽結(jié)構(gòu)后，保留硬質(zhì)掩膜層，還包括 以下步驟第一步，利用光刻膠填充在所有的淺溝槽區(qū)域，并在有源區(qū)上 方形成一定的厚度；第二步，去除高壓區(qū)內(nèi)有源區(qū)上方的全部光刻膠，淺 溝槽內(nèi)光刻膠保留一定的厚度，而低壓區(qū)被光刻膠覆蓋；第三步，對高壓 區(qū)內(nèi)的淺溝槽頂角進行圓化處理；第四步，去除殘余的光刻膠和其它殘余 物。
作為本發(fā)明的進一步改進是，第二步中采用掩膜版對高壓區(qū)進行曝光 的方法去除高壓區(qū)內(nèi)有源區(qū)上方全部的光刻膠。
作為本發(fā)明的另一種進一步改進是，第二步中根據(jù)光刻膠的性質(zhì)，該 掩膜版使得高壓區(qū)為透光區(qū)、低壓區(qū)為不透光區(qū)，或者使得低壓區(qū)為透光 區(qū)，高壓區(qū)為不透光區(qū)。本發(fā)明將光刻膠填充在淺溝槽區(qū)域，并在有源區(qū)上方形成一定的厚度， 并使高壓區(qū)內(nèi)有源區(qū)上的光刻膠被去除，而淺溝槽內(nèi)光刻膠保留一定的厚 度，再對高壓區(qū)內(nèi)的淺溝槽頂角進行圓化處理，可以實現(xiàn)高壓區(qū)和低壓區(qū) 淺溝槽頂角的不同圓化程度要求。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明 圖1為已有技術(shù)中頂角圓化工藝的淺溝槽結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明方法流程示意圖； 圖3至圖7為本發(fā)明實施例流程示意圖。
圖中附圖標記為l. l為硬質(zhì)掩膜層，1.2為硅質(zhì)基體，1.3為低壓區(qū)淺 溝槽，1.4為高壓區(qū)淺溝槽，1.5為低壓區(qū)有源區(qū)，1.6為高壓區(qū)有源區(qū)， 1.7為低壓區(qū)淺溝槽頂角，1.8為高壓區(qū)淺溝槽頂角，2.1為填充的光刻膠。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明方法包括以下的步驟
在利用普通的方法形成淺溝槽結(jié)構(gòu)后，保留硬質(zhì)掩膜層，如圖3所示， 溝槽的深度范圍可以在1000A至6000A，低壓區(qū)有源區(qū)線條尺寸可以在 500A至5000A，高壓區(qū)有源區(qū)線條尺寸則很大。此時淺溝槽頂角尚未進行 圓化處理，在低壓區(qū)和高壓區(qū)的淺溝槽頂角都相對比較尖銳。
如圖4所示，利用光刻膠填充在所有的淺溝槽區(qū)域，將高壓區(qū)和低壓 區(qū)全部覆蓋起來，并在有源區(qū)上方形成一定的厚度，有源區(qū)上方形成的厚 度可以在100A至1000A之間。所采用的光刻膠種類不受限制，但需要和下一步中掩膜版相匹配。光刻膠可以為365nm紫外線光刻膠或者248nm深 紫外線光刻膠或者193nni深紫外線光刻膠。光刻膠可以為正膠，也可以為 負膠。
如圖5所示，利用光學(xué)顯影的方法，去除高壓區(qū)內(nèi)有源區(qū)上方的全部 光刻膠，使高壓區(qū)淺溝槽的頂角暴露出來，淺溝槽內(nèi)光刻膠保留一定的厚 度，淺溝槽內(nèi)的光刻膠在其后的處理工藝中可以保護淺溝槽形狀，而低壓 區(qū)被光刻膠覆蓋。上述的光學(xué)顯影方法是采用掩膜版對高壓區(qū)進行曝光， 而低壓區(qū)被光刻膠覆蓋不被曝光。所述的掩膜版對應(yīng)于光刻膠的性質(zhì)使得 高壓區(qū)為透光區(qū)、低壓區(qū)為不透光區(qū)，或者使得低壓區(qū)為透光區(qū)，高壓區(qū) 為不透光區(qū)。
如圖6所示，采用等離子刻蝕方法、或者化學(xué)濕法刻蝕方法、或者采 用采用等離子刻蝕和化學(xué)濕法刻蝕相結(jié)合的方法，對高壓區(qū)內(nèi)的淺溝槽頂 角進行圓化處理。
采用等離子灰化方法或者化學(xué)剝膠方法去除殘余的光刻膠和其它殘余 物，如圖7所示，去除殘余光刻膠和其它殘余物后的淺溝槽結(jié)構(gòu)中，高壓 區(qū)的淺溝槽頂角獲得較大的圓化，而低壓區(qū)內(nèi)淺溝槽頂角并未受到影響， 其圓化只來源于現(xiàn)有的淺溝槽刻蝕工藝，圓化程度較小，而且有源區(qū)線條 尺寸不會受到損失。
本發(fā)明利用二次區(qū)域處理的方法在高壓電路制造中實現(xiàn)高壓區(qū)和低壓 區(qū)在淺溝槽頂角形成不同圓化程度要求。
本發(fā)明首先利用傳統(tǒng)的淺溝槽刻蝕工藝形成基本的淺溝槽結(jié)構(gòu)，并保留硬質(zhì)掩膜層，然后利用光刻膠填充所有的淺溝槽區(qū)域，并在有源區(qū)上方 形成一定的厚度。接著，借助于一層特定的掩膜版，利用光學(xué)顯影的方法， 區(qū)分開高壓區(qū)域和低壓區(qū)域。通過優(yōu)化的光學(xué)顯影工藝，使高壓區(qū)內(nèi)有源 區(qū)上的光刻膠被去除，而淺溝槽內(nèi)光刻膠保留一定的厚度。然后，利用特 定的工藝對高壓區(qū)內(nèi)的淺溝槽頂角進行處理，增加其圓化程度。最后，去 除殘余的光刻膠和其它殘余物，即可以在高壓區(qū)淺溝槽結(jié)構(gòu)中獲得更加圓 化的頂角。
本發(fā)明利用二次區(qū)域處理的方法，實現(xiàn)高壓電路中高壓區(qū)與低壓區(qū)內(nèi) 淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)對頂角圓化的不同要求。在高壓區(qū)可以獲得所需要的更高 程度的圓化頂角；同時，在低壓區(qū)獲得相對較小的圓化頂角，避免了大圓 化頂角工藝可能帶來的不利影響。
權(quán)利要求
1. 一種高壓區(qū)淺溝槽頂角端圓化的方法，在利用普通的方法形成淺溝槽結(jié)構(gòu)后，保留硬質(zhì)掩膜層，其特征在于，還包括以下步驟第一步，利用光刻膠填充在所有的淺溝槽區(qū)域，并在有源區(qū)上方形成一定的厚度；第二步，去除高壓區(qū)內(nèi)有源區(qū)上方的全部光刻膠，淺溝槽內(nèi)光刻膠保留一定的厚度，而低壓區(qū)被光刻膠覆蓋；第三步，對高壓區(qū)內(nèi)的淺溝槽頂角進行圓化處理；第四步，去除殘余的光刻膠和其它殘余物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓區(qū)淺溝槽頂角端圓化的方法，其特征在 于，第一步中的光刻膠可以為365nm紫外線光刻膠或者248nm深紫外線光 刻膠或者193nm深紫外線光刻膠，光刻膠可以為正膠，也可以為負膠。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓區(qū)淺溝槽頂角端圓化的方法，其特征在 于，第一步填充在所有的淺溝槽區(qū)域的光刻膠在有源區(qū)上的厚度為100A至 IOOO人。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓區(qū)淺溝槽頂角端圓化的方法，其特征在 于，第二步中采用掩膜版對高壓區(qū)進行曝光的方法去除高壓區(qū)內(nèi)有源區(qū)上 方全部的光刻膠。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓區(qū)淺溝槽頂角端圓化的方法，其特征在 于，第二步中根據(jù)光刻膠的性質(zhì)，該掩膜版使得高壓區(qū)為透光區(qū)、低壓區(qū) 為不透光區(qū)，或者使得低壓區(qū)為透光區(qū)，高壓區(qū)為不透光區(qū)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓區(qū)淺溝槽頂角端圓化的方法，其特征在 于，第三步中采用等離子刻蝕方法、或者化學(xué)濕法刻蝕方法、或者采用采 用等離子刻蝕與化學(xué)濕法刻蝕相結(jié)合的方法，對高壓區(qū)內(nèi)的淺溝槽頂角進行圓化處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓區(qū)淺溝槽頂角端圓化的方法，其特征在 于，第四步中采用等離子灰化方法或者化學(xué)剝膠方法去除殘余的光刻膠和 其它殘余物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高壓區(qū)淺溝槽頂角端圓化的方法，在利用普通的方法形成淺溝槽結(jié)構(gòu)后，保留硬質(zhì)掩膜層，還包括以下步驟1.利用光刻膠填充在所有的淺溝槽區(qū)域，并在有源區(qū)上方形成一定的厚度；2.去除高壓區(qū)內(nèi)有源區(qū)上方的全部光刻膠，淺溝槽內(nèi)光刻膠保留一定的厚度，而低壓區(qū)被光刻膠覆蓋；3.對高壓區(qū)內(nèi)的淺溝槽頂角進行圓化處理；4.去除殘余的光刻膠和其它殘余物。本發(fā)明利用二次區(qū)域處理的方法，實現(xiàn)高壓電路中高壓區(qū)與低壓區(qū)內(nèi)淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)對頂角圓化的不同要求。在高壓區(qū)可以獲得所需要的更高程度的圓化頂角；同時，在低壓區(qū)獲得相對較小的圓化頂角，避免了大圓化頂角工藝可能帶來的不利影響。
文檔編號H01L21/70GK101452872SQ20071009436
公開日2009年6月10日 申請日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者呂煜坤, 遲玉山 申請人:上海華虹Nec電子有限公司