專利名稱：一種用于超級結(jié)的溝槽制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路制造工藝，尤其是一種用于超級結(jié)的溝槽制造方法。
背景技術(shù)：
目前,在Super Junction (超級結(jié))制造工藝中，因為光刻在形成trench (溝槽) 時如果光刻去邊的話會引起刻蝕后silicon grass (娃尖刺)，從而會影響yield (良率)， 而不去邊會有很多的particles (微?；蝾w粒)帶到酸槽造成污染，造成無法量產(chǎn)的局面。如圖2所示，目前現(xiàn)有的超級結(jié)的溝槽制造工藝的具體工藝流程為A在硅基板I上淀積ONO層(底層氧化硅2-中間氮化硅3_頂層氧化硅4)，見圖 2A ；B涂一層正性光刻膠5 (EBR為零，EBR指邊緣去膠)，見圖2B ;光刻膠的技術(shù)復(fù)雜， 品種較多，根據(jù)其化學(xué)反應(yīng)機理和顯影原理，可分負(fù)性光刻膠和正性光刻膠兩類；光照后形成不可溶物質(zhì)的是負(fù)性光刻膠；反之，對某些溶劑是不可溶的，經(jīng)光照后變成可溶物質(zhì)的即為正性光刻膠；現(xiàn)有的超級結(jié)溝槽制造工藝采用正性光刻膠；C光刻形成溝槽(WEE為零，WEE指硅片邊緣曝光)，并顯影，見圖2C ；D刻蝕掉部分ONO層，以正性光刻膠5作為刻蝕阻擋層，見圖2D ；E去除正性光刻膠5，見圖2E ;F在硅基板I上刻蝕出一個40um(微米)的溝槽，以O(shè)NO層的底層氧化硅2作為刻蝕阻擋層，見圖2F。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于超級結(jié)的溝槽制造方法，該方法能避免刻蝕的silicon grass (娃尖刺)現(xiàn)象或者產(chǎn)生很多的particles (微粒或顆粒)引起酸槽污染。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于超級結(jié)的溝槽制造方法，包括如下步驟A.在硅基板上依次淀積底層氧化硅、中間氮化硅和頂層氮氧化硅；B.涂一層正性光刻膠并邊緣去膠0_3mm ;C.刻蝕距離周邊0-3_處頂層氮氧化硅，以光刻膠作為阻擋層；D.去除光刻膠；E.涂上一層負(fù)性光刻膠；F.上光刻機全面曝光并顯影；G.涂上一層正性光刻膠；H.光刻形成溝槽并顯影；I.刻蝕底層氧化硅、中間氮化硅、頂層氮氧化硅，以光刻膠作為阻擋層；J.去除光刻膠；
K.在硅基板上刻蝕出一個2-80微米的溝槽，以底層氧化硅作為阻擋層。在步驟A中，所述底層氧化硅的厚度為2500埃到15000埃，中間氮化硅的厚度為50埃-1500埃，頂層氮氧化硅的厚度為100埃到15000埃；其中，底層氧化硅采用熱氧化工藝生長，溫度為800-1200°C ;中間氮化硅采用低壓化學(xué)氣相沉淀工藝生長，溫度為 300-8000C ;頂層氮氧化硅采用低壓化學(xué)氣相沉淀工藝生長，溫度為300-900°C。在步驟B和步驟G中，所述的正性光刻膠的厚度為1000埃到100000埃。在步驟E中，所述的負(fù)性光刻膠的厚度為1000埃到100000埃。在步驟F中，所述的上光刻機全面曝光并顯影使用的能量為IOmJ到100mJ。在步驟E和步驟G中，邊緣去膠為零。在步驟H中，所述光刻形成溝槽過程中，硅片邊緣曝光為零。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果現(xiàn)有的工藝采用氧化膜作為hard mask(硬掩模層或阻擋層)并用正性光刻膠作出pattern(圖形)，如圖IA所示，采用現(xiàn)有工藝會引起刻蝕后的silicon grass (娃尖刺)現(xiàn)象,且不去邊會有很多的particles (微?；蝾w粒)帶到酸槽造成污染。而本發(fā)明是用SION(氮氧化娃)作為hard mask并采用負(fù)性光刻膠的光刻方法可以避免現(xiàn)有的工藝遇到的情況。如圖IB所示，采用本發(fā)明工藝后 wafer (娃片)周邊的膠厚會增加,從而可避免娃片周邊不夠刻蝕而引起的silicon grass 現(xiàn)象和酸槽被硅顆粒污染的現(xiàn)象。


圖I是本發(fā)明超級結(jié)的溝槽制造工藝與現(xiàn)有超級結(jié)的溝槽制造工藝的效果對比示意圖；其中，圖IA是現(xiàn)有工藝的效果示意圖；圖IB是本發(fā)明工藝的效果示意圖；圖2是現(xiàn)有超級結(jié)的溝槽制造工藝的流程圖；其中，圖2A是步驟A完成后的示意圖；圖2B是步驟B完成后的不意圖；圖2C是步驟C完成后的不意圖；圖2D是步驟D完成后的不意圖；圖2E是步驟E完成后的不意圖；圖2F是步驟F完成后的不意圖；其中，I是娃基板，2是底層氧化硅，3是中間氮化硅，4是頂層氧化硅，5是正性光刻膠；圖3是本發(fā)明超級結(jié)的溝槽制造工藝的流程圖；其中，圖3A是步驟A完成后的示意圖；圖3B是步驟B完成后的不意圖；圖3C是步驟C完成后的不意圖；圖3D是步驟D完成后的不意圖；圖3E是步驟E完成后的不意圖；圖3F是步驟F完成后的不意圖；圖3G是步驟G完成后的不意圖；圖3H是步驟H完成后的不意圖；圖31是步驟I完成后的不意圖； 圖3J是步驟J完成后的不意圖；圖3K是步驟K完成后的不意圖；其中，11是娃基板，12是底層氧化硅，13是中間氮化硅，14是頂層氮氧化硅，15是正性光刻膠，16是負(fù)性光刻膠，17 是正性光刻膠，18表示經(jīng)過第一次光刻和刻蝕處理后的硅片周邊膜質(zhì)形貌。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本發(fā)明提供一種用于超級結(jié)的溝槽制造方法，該方法是半導(dǎo)體集成電路生產(chǎn)中， Super Junction (超級結(jié))工藝中，通過調(diào)整膜層設(shè)計和光刻工藝流程，改善wafer周邊光刻膠厚度的方法從而避免刻蝕的silicon grass現(xiàn)象或者產(chǎn)生很多的particles帶到酸槽造成污染。
如圖3所示，本發(fā)明方法主要包括如下步驟A在硅基板11上依次淀積底層氧化硅12、中間氮化硅13、頂層氮氧化硅14，底層氧化硅12的厚度為2500埃到15000埃，中間氮化硅13的厚度為50埃-1500埃，頂層氮氧化硅14的厚度為100埃到15000埃，見圖3A;其中，底層氧化硅12采用熱氧化工藝生長， 溫度為800-1200°C;中間氮化硅13采用低壓化學(xué)氣相沉淀工藝生長，溫度為300-800°C;頂層氮氧化硅14采用低壓化學(xué)氣相沉淀工藝生長，溫度為300-900°C。B涂一層正性光刻膠15并EBR(邊緣去膠)0_3mm(例如，本實施例采用邊緣去膠
2.Imm)，見圖3B ;其中，正性光刻膠15的厚度為1000埃到100000埃；C刻蝕距離周邊0-3mm (例如，本實施例采用邊緣去膠2. Imm)處頂層氮氧化硅14， 以正性光刻膠15作為阻擋層，見圖3C ；D去除正性光刻膠15，見圖3D ；E涂上一層負(fù)性光刻膠16，EBR為零，見圖3E ;其中，負(fù)性光刻膠16的厚度為1000 埃到100000埃；F上光刻機全面曝光并顯影，該步驟使用的能量為IOmJ到IOOmJ,見圖3F，其中，18 表示經(jīng)過第一次光刻和刻蝕處理后的硅片周邊膜質(zhì)形貌；G涂上一層正性光刻膠17 (EBR為零)，見圖3G ;其中，正性光刻膠17的厚度為1000 埃到100000埃；H光刻形成溝槽(WEE為零)，并顯影，見圖3H ；I刻蝕掉底層氧化硅12、中間氮化硅13、頂層氮氧化硅14，以正性光刻膠17作為阻擋層，見圖31 ；J去除正性光刻膠17，見圖3J ；K在硅基板11上刻蝕出一個2-80um (微米)的溝槽(例如，本實施例刻蝕出一個 35um的溝槽)，以底層氧化硅12作為阻擋層，見圖3K。本發(fā)明不米用氧化娃作為hard mask并用正性光刻膠(不去邊)的光刻方法,而是將SION(氮氧化娃)作為hard mask并采用負(fù)性光刻膠的光刻方法可以避免現(xiàn)有工藝遇到的如下現(xiàn)象娃片周邊不夠刻蝕而引起的silicon grass現(xiàn)象和酸槽被娃顆粒污染的現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種用于超級結(jié)的溝槽制造方法，其特征在于，包括如下步驟A.在硅基板上依次淀積底層氧化硅、中間氮化硅和頂層氮氧化硅；B.涂一層正性光刻膠并邊緣去膠0_3mm；C.刻蝕距離周邊0-3_處頂層氮氧化硅，以光刻膠作為阻擋層；D.去除光刻膠；E.涂上一層負(fù)性光刻膠；F.上光刻機全面曝光并顯影；G.涂上一層正性光刻膠；H.光刻形成溝槽并顯影；I.刻蝕底層氧化硅、中間氮化硅、頂層氮氧化硅，以光刻膠作為阻擋層；J.去除光刻膠；K.在硅基板上刻蝕出一個2-80微米的溝槽，以底層氧化硅作為阻擋層。
2.如權(quán)利要求I所述的用于超級結(jié)的溝槽制造方法，其特征在于，在步驟A中，所述底層氧化硅的厚度為2500埃到15000埃，中間氮化硅的厚度為50埃-1500埃，頂層氮氧化硅的厚度為100埃到15000埃；其中，底層氧化硅采用熱氧化工藝生長，溫度為800-1200°C ； 中間氮化硅采用低壓化學(xué)氣相沉淀工藝生長，溫度為300-800°C ;頂層氮氧化硅采用低壓化學(xué)氣相沉淀工藝生長，溫度為300-900°C。
3.如權(quán)利要求I所述的用于超級結(jié)的溝槽制造方法，其特征在于，在步驟B和步驟G 中，所述的正性光刻膠的厚度為1000埃到100000埃。
4.如權(quán)利要求I所述的用于超級結(jié)的溝槽制造方法，其特征在于，在步驟E中，所述的負(fù)性光刻膠的厚度為1000埃到100000埃。
5.如權(quán)利要求I所述的用于超級結(jié)的溝槽制造方法，其特征在于，在步驟F中，所述的上光刻機全面曝光并顯影使用的能量為IOmJ到100mJ。
6.如權(quán)利要求I所述的用于超級結(jié)的溝槽制造方法，其特征在于，在步驟E和步驟G 中,邊緣去膠為零。
7.如權(quán)利要求I所述的用于超級結(jié)的溝槽制造方法，其特征在于，在步驟H中，所述光刻形成溝槽過程中，硅片邊緣曝光為零。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于超級結(jié)的溝槽制造方法，包括如下步驟A.在硅基板上依次淀積底層氧化硅、中間氮化硅和頂層氮氧化硅；B.涂一層正性光刻膠并邊緣去膠0-3mm；C.刻蝕距離周邊0-3mm處頂層氮氧化硅，以光刻膠作為阻擋層；D.去除光刻膠；E.涂上一層負(fù)性光刻膠；F.上光刻機全面曝光并顯影；G.涂上一層正性光刻膠；H.光刻形成溝槽并顯影；I.刻蝕底層氧化硅、中間氮化硅、頂層氮氧化硅，以光刻膠作為阻擋層；J.去除光刻膠；K.在硅基板上刻蝕出一個2-80微米的溝槽，以底層氧化硅作為阻擋層。該方法能避免刻蝕的硅尖刺現(xiàn)象或避免產(chǎn)生很多的硅顆粒引起酸槽污染。
文檔編號H01L21/027GK102610490SQ20111002142
公開日2012年7月25日 申請日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月19日
發(fā)明者孟鴻林, 王雷, 郭曉波 申請人:上海華虹Nec電子有限公司