欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

制造具有由充滿(mǎn)隔離材料的溝槽組成的場(chǎng)隔離區(qū)的半導(dǎo)體器件的方法

文檔序號(hào):7121923閱讀:178來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):制造具有由充滿(mǎn)隔離材料的溝槽組成的場(chǎng)隔離區(qū)的半導(dǎo)體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件的制造方法,其中使硅本體的表面具有輔助材料層,在氧化處理期間,其上形成比在硅本體的硅上更厚的二氧化硅層,之后,在形成場(chǎng)隔離區(qū)的位置,在輔助層中形成窗口,并在硅本體的表面中形成溝槽,然后,進(jìn)行氧化處理,其中使溝槽和窗口的側(cè)壁具有二氧化硅層,但是其中阻止靠近窗口的輔助層的整個(gè)厚度被氧化,之后,以溝槽和窗口被完全充滿(mǎn)的厚度淀積隔離材料層,進(jìn)行平面化處理,直到露出輔助層的非氧化部分,并除去輔助層的非氧化部分。
在例如通過(guò)在氧化氣氛中加熱硅本體而進(jìn)行的氧化處理期間,窗口的側(cè)壁具有了比在溝槽的側(cè)壁上形成的二氧化硅層更厚的二氧化硅層。這樣,緊挨著溝槽,在窗口的側(cè)壁上成形的二氧化硅層凸出在硅本體的非氧化硅之上。在平面化處理期間和在蝕刻掉輔助層的非氧化部分期間,僅除去這一隔離邊緣厚度的一部分,結(jié)果形成緊挨著溝槽的隔離邊緣凸出在緊挨著溝槽的硅本體的硅之上的場(chǎng)隔離區(qū)。由此,形成具有凸出在被場(chǎng)隔離區(qū)包圍的有源區(qū)之上的隔離邊緣的場(chǎng)隔離區(qū)。
在硅本體中提供場(chǎng)隔離區(qū)之后,在有源區(qū)中形成尤其具有平行于表面延伸的淺pn結(jié)的半導(dǎo)體元件。在這些更進(jìn)一步的處理期間,進(jìn)行蝕刻和清洗過(guò)程,蝕刻掉二氧化硅。如果場(chǎng)隔離區(qū)沒(méi)有所述邊緣,則由于所述的蝕刻掉二氧化硅,有源區(qū)將會(huì)暴露在與場(chǎng)隔離區(qū)的界面上。結(jié)果,淺pn結(jié)不再被隔離。這被在場(chǎng)隔離區(qū)形成的邊緣阻止,該邊緣與有源區(qū)重疊。
US5,834,358公開(kāi)了在開(kāi)篇段中提及的方法類(lèi)型,其中使硅本體的表面具有包含1019到1021原子每cc的較重?fù)诫s的低非晶或多晶硅的層,該層作為輔助層。摻雜可以是p型或n型。其中形成溝槽的硅本體是以大約1016原子每cc輕p型摻雜的。在氧化期間,使較重?fù)诫s的多晶硅具有比在硅本體的較輕摻雜單晶硅上形成的二氧化硅層更厚的二氧化硅層。在氧氣中在800到950℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行氧化處理。淀積二氧化硅層作為隔離材料。在平面化處理和除去多晶硅的輔助層的非氧化部分之后,形成具有凸出在被場(chǎng)氧化物包圍的有源區(qū)之上20到50nm的邊緣的場(chǎng)隔離區(qū)。
用較重?fù)诫s的多晶硅作為輔助層材料存在的缺點(diǎn)是,在氧化處理期間,摻雜劑例如磷或硼的原子可從輔助層流出并進(jìn)入硅本體中的溝槽中。在溝槽側(cè)壁氧化期間,這些原子在二氧化硅與溝槽側(cè)壁之間的界面中彼此約束。結(jié)果,場(chǎng)隔離區(qū)的隔離性能可能受到不利影響。
本發(fā)明的目的尤其是提供一種沒(méi)有所述缺點(diǎn)的方法。為了實(shí)現(xiàn)該目的,根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于將包含硅和鍺的層用作硅本體表面的輔助層。在氧化處理期間,在反應(yīng)室中于氧化氣體中加熱硅本體,在輔助層的氧化期間形成二氧化硅和氧化鍺。第一種氧化物是穩(wěn)定的,第二種氧化物在反應(yīng)室中蒸發(fā)。在輔助層中的窗口的側(cè)壁上以及溝槽的側(cè)壁上形成二氧化硅層,在包含硅和鍺的輔助層中的窗口的側(cè)壁上形成二氧化硅比在溝槽的側(cè)壁的硅上形成二氧化硅更快。由于在輔助層中沒(méi)有摻雜劑,所以不存在不希望的摻雜劑的原子在二氧化硅與溝槽的側(cè)壁之間的界面中約束的風(fēng)險(xiǎn)。在溝槽的側(cè)壁上可能存在的鍺對(duì)場(chǎng)隔離區(qū)的隔離性能沒(méi)有影響。
優(yōu)選的是,在硅本體的表面上,提供SixGe1-x-yCy層作為輔助層,其中0.70<x<0.95,且y<0.05。這樣的層在1000到1100℃的很高的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的。結(jié)果,可以在所述的很高溫度下,在輔助層中的窗口的側(cè)壁上和在溝槽的側(cè)壁上提供所需的二氧化硅層??梢栽诜浅6痰臅r(shí)段內(nèi)進(jìn)行如此高溫下的氧化處理。
在其中使溝槽的側(cè)壁及窗口的側(cè)壁具有氧化層的氧化處理期間,必須阻止緊挨著窗口的輔助層在其整個(gè)厚度上被氧化。這易于通過(guò)以足夠大的厚度涂覆輔助層來(lái)實(shí)現(xiàn)。這也可以通過(guò)將氮化硅層涂覆到輔助層上,在輔助層中以及在氮化硅層中形成窗口的額外工藝步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種情況下,在氧化處理期間,輔助層的上部被幾乎不受氧化影響的氮化硅層保護(hù)。然后僅在窗口的側(cè)壁位置使氧化層具有輔助層。氮化硅層具有可在平面化處理期間用作停止層的額外優(yōu)點(diǎn)。但是,為了能夠除去輔助層的非氧化部分,必須首先除去氮化硅層。
為了能夠易于從表面除去輔助層的非氧化部分,優(yōu)選在硅本體的表面涂覆輔助層之前,使所述表面具有二氧化硅層,并且還在該層中形成窗口。具有硅和鍺的輔助層可以從二氧化硅層有選擇地蝕刻,以便可以阻止由于蝕刻而破壞硅本體的表面。
從下面所述的實(shí)施方案,本發(fā)明的這些及其它方面是顯然的,并且將參考下文中介紹的實(shí)施方案對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。
在附圖中

圖1到8是在通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法的第一實(shí)施例的方式制造半導(dǎo)體器件中幾個(gè)階段的圖示剖面圖,以及圖9到12是在通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法的第二實(shí)施例的方式制造半導(dǎo)體器件中幾個(gè)階段的圖示剖面圖。
圖1到8是在制造半導(dǎo)體器件中幾個(gè)階段的圖示剖面圖,其中在硅本體1中,形成包圍有源半導(dǎo)體區(qū)3的場(chǎng)隔離區(qū)2。在該方法的第一實(shí)施例中,使硅本體1的表面4具有100到200nm厚的輔助層5。該輔助層5由在氧化期間于其上形成比在硅本體的硅上形成的二氧化硅層更厚的二氧化硅層的材料制成。在該實(shí)施例子,在輔助層5與表面之間提供大約5到15nm厚的二氧化硅層6。
在輔助層5上,以常規(guī)方式形成具有小孔8的光致抗蝕劑掩模7,小孔使輔助層5在要形成場(chǎng)隔離區(qū)2的位置露出。隨后,如圖2所示,在輔助層5中形成窗口9,窗口9包括橫向延伸到表面4的側(cè)壁10,并且在硅本體1的表面4中形成具有側(cè)壁12的溝槽11。如有必要,可在輔助層5中形成窗口9之后,除去光致抗蝕劑掩模7,然后,用輔助層5作為掩模蝕刻溝槽11。但優(yōu)選的是,使用光致抗蝕劑掩模7,通過(guò)常規(guī)各向異性刻蝕處理,在輔助層5中形成窗口9以及在硅本體1的表面4中形成溝槽11。
在蝕刻溝槽11之后,進(jìn)行在氧化氣體混合物中加熱硅本體的氧化處理。在該氧化處理中,如圖3所示,使溝槽11的側(cè)壁12和窗口9的側(cè)壁10具有二氧化硅層,即,使溝槽11的側(cè)壁12具有層13,使窗口9的側(cè)壁10具有層14。在氧化處理中,在此實(shí)施例中,還使輔助層5在上側(cè)15上具有二氧化硅層16。不將輔助層5在其全部厚度上轉(zhuǎn)化為二氧化硅;輔助層的層17將保留。
如圖4所示,以完全填滿(mǎn)溝槽11和窗口9的厚度淀積隔離材料層18(在此實(shí)施例中為二氧化硅層)。隨后,如圖5所示,進(jìn)行常規(guī)平面化處理,直到露出輔助層17的非氧化部分。最終除去該部分17,如圖6所示。
在圖7中,示出與圖6相同的情況,但不再單獨(dú)顯示層13和18。在此實(shí)施例中,兩層均由二氧化硅構(gòu)成。最終,在示出與圖7相同的情況的圖8中,進(jìn)行短暫的常規(guī)蝕刻處理,以從表面4上除去二氧化硅層6。如該圖所示,場(chǎng)隔離區(qū)2的邊緣19凸出在有源區(qū)3上。
在硅本體1中形成場(chǎng)隔離區(qū)2之后,在有源區(qū)3中形成半導(dǎo)體元件(未示出),所述半導(dǎo)體元件尤其具有平行于表面4延伸的淺pn結(jié)。在這些進(jìn)一步的操作期間,進(jìn)行蝕刻和清洗過(guò)程,其中形成并蝕刻掉二氧化硅。如果未使場(chǎng)隔離區(qū)具有邊緣19,則通過(guò)所述操作,可以在其與場(chǎng)隔離區(qū)2的界面上露出有源區(qū)3。結(jié)果,淺pn結(jié)將不再被隔離。
在此實(shí)施例中,使硅本體1的表面4具有了包含硅和鍺的大約100到200nm厚的輔助層5。在氧化處理期間,在反應(yīng)室中,在含氧氣體混合物中加熱硅本體到1050到1160℃的溫度大約30秒,并且在輔助層5的氧化期間形成二氧化硅和氧化鍺。第一個(gè)氧化物是穩(wěn)定的,第二個(gè)氧化物在反應(yīng)室中蒸發(fā)。在輔助層5中的窗口9的側(cè)壁10以及溝槽11的側(cè)壁12上形成二氧化硅層,在包含硅和鍺的輔助層5中的窗口9的側(cè)壁10上形成二氧化硅的速度比在溝槽11的側(cè)壁12的硅上形成二氧化硅的速度快。由于在輔助層5中不包含摻雜劑,所以不存在不希望的摻雜劑的原子約束在二氧化硅層13與溝槽11的側(cè)壁12之間的界面中的風(fēng)險(xiǎn)。在溝槽的側(cè)壁上可能存在的鍺對(duì)場(chǎng)隔離區(qū)2的隔離特性沒(méi)有影響。
優(yōu)選的是,使硅層1的表面4具有SixGe1-x-yCy層形式的輔助層5,其中0.70<x<0.95,y<0.05。這種層在1000到1100℃范圍內(nèi)的非常高的溫度下是穩(wěn)定的。結(jié)果,可以在窗口9的側(cè)壁10上形成所需的二氧化硅層14,并且可以在所述非常高的溫度下在溝槽11的側(cè)壁12上形成二氧化硅層13??梢栽诜浅6痰臅r(shí)段內(nèi)進(jìn)行如此高溫下的氧化處理,在此實(shí)施例中為大約30秒。然后,圖8中所示的邊緣19凸出在有源區(qū)3上大約10到30nm。
在這里介紹的實(shí)施例中,以足夠的厚度提供輔助層5使得易于阻止輔助層5在其全部厚度上被氧化。當(dāng)露出輔助層的非氧化部分17時(shí),停止隔離層18的平面化處理。
在圖9到12所示的方法的實(shí)施例中,如圖9所示,將大約50nm
厚的氮化硅層20涂覆到輔助層5上,在這種情況下,輔助層5具有大約50nm的厚度。在氮化硅層20以及輔助層5中形成窗口9。結(jié)果,在氧化處理期間,輔助層5的上部受到幾乎不受氧化影響的氮化硅層20的保護(hù)。然后,僅在窗口9的側(cè)壁10位置由二氧化硅層14提供輔助層。
圖10示出了二氧化硅層14涂覆到窗口9的側(cè)壁10和二氧化硅層13涂覆到溝槽11的側(cè)壁12上的情況。圖11示出了在隔離材料層18平面化之后的情況。在此例中,在平面化處理期間氮化硅層20用作停止層。在平面化處理之后,在包含磷酸的常規(guī)蝕刻槽中除去氮化硅層20,隨后在包含硝酸和氫氟酸的常規(guī)蝕刻槽中除去下面的輔助層5。圖12示出了由此形成的結(jié)構(gòu),其中不再顯示單個(gè)的二氧化硅層13、14和18。
如在兩例中所示,輔助層5被涂覆到大約5到15nm厚的二氧化硅層6上。結(jié)果,容易從表面4上去掉輔助層的非氧化部分17。利用具有硝酸和氫氟酸的常規(guī)蝕刻槽可以有選擇地從二氧化硅層6上蝕刻掉輔助層5。結(jié)果,阻止了硅本體1的表面4被蝕刻破壞。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法,其中使硅本體的表面具有輔助材料層,在氧化處理期間,在該層上形成比在硅本體的硅上更厚的二氧化硅層,之后,在要形成場(chǎng)隔離區(qū)的位置,在輔助層中形成窗口,并在硅本體的表面中形成溝槽,然后,進(jìn)行氧化處理,其中使溝槽和窗口的側(cè)壁具有二氧化硅層,但是其中阻止靠近窗口的輔助層在其整個(gè)厚度上被氧化,之后,以溝槽和窗口被完全充滿(mǎn)的厚度淀積隔離材料層,進(jìn)行平面化處理,直到露出輔助層的非氧化部分,之后除去輔助層的該部分,所述方法的特征在于將包含硅和鍺的層作為輔助層涂覆到硅本體的表面。
2.權(quán)利要求1的方法,特征在于在硅本體的表面上提供SixGe1-x-yCy層作為輔助層,其中0.70<x<0.95,y<0.05。
3.權(quán)利要求1或2的方法,特征在于以一定厚度施加輔助層,使得該層在氧化處理期間不在整個(gè)厚度上被轉(zhuǎn)化為氧化物。
4.權(quán)利要求1或2的方法,特征在于將氮化硅層涂覆到輔助層上,在氮化硅層以及輔助層中均形成窗口。
5.權(quán)利要求1、2、3或4的方法,特征在于在將輔助層涂覆到硅本體的表面之前,使該表面具有二氧化硅層,并且在二氧化硅層中也形成窗口。
全文摘要
一種制造半導(dǎo)體器件的方法,該半導(dǎo)體器件包括具有表面(4)的硅本體(1),表面(4)上提供有包圍有源區(qū)(3)的場(chǎng)隔離區(qū)(2)。在該方法中,在硅本體的表面上形成材料輔助層(5),在氧化處理期間,在該層上形成比在硅本體的硅上更厚的二氧化硅層。這里,在表面上形成包含硅和鍺的輔助層,所述輔助層優(yōu)選為Si
文檔編號(hào)H01L21/762GK1689151SQ03823611
公開(kāi)日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2003年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月3日
發(fā)明者J·施米茨, C·拉維特, R·V·T·魯亞克斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司
網(wǎng)友詢(xún)問(wèn)留言 已有0條留言
  • 還沒(méi)有人留言評(píng)論。精彩留言會(huì)獲得點(diǎn)贊!
1
莱州市| 澳门| 清水河县| 印江| 通州市| 玉林市| 上栗县| 新余市| 五莲县| 镶黄旗| 峨边| 沙田区| 都匀市| 鄂托克前旗| 延寿县| 翁牛特旗| 蒲江县| 宣汉县| 澄迈县| 荣成市| 库伦旗| 河北区| 彭山县| 南漳县| 乌鲁木齐县| 永州市| 连城县| 日喀则市| 韶关市| 子长县| 辽宁省| 准格尔旗| 镇江市| 武安市| 罗甸县| 滕州市| 江津市| 德清县| 齐河县| 阳东县| 从化市|