專利名稱：高壓mos器件淺溝槽區(qū)域的制程方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，尤其涉及高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方 法，屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在0.25 以下的成熟制程中，通常使用蝕刻形成淺溝槽的方式來達到 元器件相隔絕的目的。為防止尖端放電的產(chǎn)生，在淺溝槽蝕刻后進行介電材 料的絕緣填充前，往往都會在淺溝槽內(nèi)生長一層薄薄的氧化層，使得淺溝槽 的折角處能夠較為平滑。 一般情況下，高壓MOS器件會應(yīng)用在電壓較高的 環(huán)境下(電壓大于12伏)，所以柵氧化層的厚度比較高(通常大于 200A)。
由于制程能力的限制，淺溝槽折角處的硅襯底與一般平坦的硅襯底的氧 化速率存在差異，由此帶來的一個困擾是當(dāng)柵氧化層越厚時，整個MOS
器件的淺溝槽折角處的厚度及平滑度就會比較難控制，直接影響柵氧化層的
可靠性。如果當(dāng)淺溝槽折角處的厚度及平滑度不均勻，整個高壓MOS器件 柵氧化層的可靠性將會更糟糕，突出表現(xiàn)在TDDB (Time Dependent Dielectric Breakdown)測試不易得到較好的結(jié)果。
故而，為了解決這個問題，改善高壓MOS器件淺溝槽折角處的厚度及 平滑度的均勻性，便成為該行業(yè)技術(shù)人員鉆研的一個重要課題
發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的存在的缺陷，本發(fā)明的目的旨在提供一種高壓
MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，改善淺溝槽折角處的厚度及平滑度的均 勻性，防止尖端放電，從而改善柵氧化層的性能及壽命，使柵氧化層TDDB 測試得到較好的結(jié)果。
為達成上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為
高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，其特征在于步驟1:在襯底 表面定義出需要進行淺溝槽隔絕蝕刻的區(qū)域；步驟2:對定義出來的區(qū)域進 行干法蝕刻；步驟3:高溫I、濕潤條件下，在淺溝槽內(nèi)表面生成犧牲氧化 層；步驟4:采用蝕刻劑將犧牲氧化層全部蝕刻掉；步驟5:蝕刻后的淺溝 槽表面進行干法氧化，生長一定厚度的氧化層，并以高溫II進行退火處理。
進一步地，步驟1用來定義淺溝槽隔絕區(qū)域的是氮化硅掩模，沉積在襯 底表面；步驟2中采用的是高密度等離子體來進行干法蝕刻；步驟3中所述 的高溫濕潤條件指的是攝氏900度；歩驟4中所述的蝕刻劑為配比比例 1: 100的氫氟酸溶液。
本發(fā)明高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，其投入應(yīng)用后將具有的
有益效果為藉由犧牲氧化層的生成及緩慢蝕刻，改善了淺溝槽的折角處氧
化層厚度及平滑度，使整個高壓MOS器件的可靠性得到大幅提高。


圖1是本發(fā)明長成方法步驟1及步驟2實施后的襯底剖視圖； 圖2是本發(fā)明長成方法步驟3實施后的襯底剖視圖； 圖3是本發(fā)明長成方法步驟4實施后的襯底剖視圖；圖4是本發(fā)明長成方法步驟5實施后的襯底剖視圖5是本發(fā)明柵氧化層長成后進行掩模板移除的襯底剖視圖6是圖5后續(xù)工藝制成的襯底剖視圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易理解，下面特結(jié)合襯底 在該制程各步驟的剖視圖，作詳細說明如下
本發(fā)明提供一種高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，包括如下步
驟
步驟1:在硅襯底1的表面采用氮化硅掩模2沉積，定義出需要進行淺 溝槽隔絕蝕刻的區(qū)域，如圖1所示；
歩驟2:對定義出來的區(qū)域采用高密度等離子體進行干法蝕刻，蝕刻后 在襯底上形成淺溝槽3的隔絕效果，其形狀如圖1的剖視圖所示；
步驟3:在攝氏900度的高溫高濕條件下，在淺溝槽3的底面及兩側(cè)邊 生成一層薄薄的犧牲氧化層4;
步驟4:采用配比比例l: 100的氫氟酸一水溶液將犧牲氧化層緩慢地全 部蝕刻掉，使得淺溝槽的折角處31更為平滑；
步驟5:蝕刻后的淺溝槽表面進行干法氧化，生長出規(guī)定厚度的氧化 層，并在攝氏1100度的高溫情況下進行退火處理，而使氧化層的結(jié)構(gòu)更為 致密均勻；
完成了上述步驟后的高壓MOS器件，其柵氧化層厚度的均勻性得到了 顯著改善。在后續(xù)的制程中，淺溝槽3內(nèi)填充入未摻雜的二氧化硅玻璃直至 與襯底1表面平整后，將氮化硅掩模2完全移除，進而實施下一步的高壓MOS器件柵氧化層的生長及其他后續(xù)制程。
現(xiàn)有高壓MOS器件的淺溝槽區(qū)域的制程往往是直接生長氧化襯墊，其 淺溝槽的折角處氧化層的厚度及平滑度很難得到保證，而本發(fā)明克服了淺溝 槽的折角處氧化層的厚度及平滑度不佳的缺陷，通過犧牲氧化層的生成及緩 慢蝕刻，保證了淺溝槽折角處的氧化層的厚度及平滑度。此外，其犧牲氧化
層蝕刻所采用的蝕刻劑為配比比例1: 100的氫氟酸一水溶液，區(qū)別于現(xiàn)有 采用配比比例1: 4: 20的氫氟酸一氟化銨一水溶液，有效延長了蝕刻時
間，進一步改善了整個高壓MOS器件淺溝槽折角處厚度及平滑度的均勻
性，提高了器件可靠性。
綜上對于本發(fā)明具體實施步驟及其特征的詳細描述，旨在加深對本發(fā)明
高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法的理解，并非以此限制本專利應(yīng)用實 施的范圍及多變性。故凡是相對于本發(fā)明等效或近似的變換方法，可以實現(xiàn) 本發(fā)明目的的設(shè)計方案，均應(yīng)該被視為屬于本發(fā)明專利保護的范疇。
權(quán)利要求
1.高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，其特征在于步驟1在襯底表面定義出需要進行淺溝槽隔絕蝕刻的區(qū)域；步驟2對定義出來的區(qū)域進行干法蝕刻；步驟3高溫I、濕潤條件下，在淺溝槽內(nèi)表面生成犧牲氧化層；步驟4采用蝕刻劑將犧牲氧化層全部蝕刻掉；步驟5蝕刻后的淺溝槽表面進行干法氧化，生長一定厚度的氧化層，并以高溫II進行退火處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，其特 征在于步驟1用來定義淺溝槽隔絕區(qū)域的是氮化硅掩模，沉積在襯底表 面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，其特 征在于步驟2中采用的是高密度等離子體來進行干法蝕刻。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，其特 征在于步驟3中所述的高溫I條件指的是攝氏900度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，其特 征在于步驟5中所述的高溫II條件指的是攝氏1100度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，其特征在于步驟4中所述的蝕刻劑為配比比例1: 100的氫氟酸溶液。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高壓MOS器件淺溝槽區(qū)域的制程方法，其特征在于步驟1在硅襯底表面定義出需要進行淺溝槽隔絕蝕刻的區(qū)域；步驟2對定義出來的區(qū)域采用高密度等離子體進行干法蝕刻；步驟3高溫濕潤條件下，在淺溝槽表面生成犧牲氧化層；步驟4采用配比比例1∶100的氫氟酸溶液作為蝕刻劑將犧牲氧化層全部蝕刻掉；步驟5蝕刻后的淺溝槽表面進行干法氧化，生長出規(guī)定厚度的氧化層，并進行高溫退火處理。采用本設(shè)計的淺溝槽區(qū)域的制程方法，藉由犧牲氧化層的生成及緩慢蝕刻，改善了淺溝槽的折角處氧化層厚度及平滑度的均勻性，使整個高壓MOS器件的可靠性得到大幅提高。
文檔編號H01L21/762GK101635269SQ20081002080
公開日2010年1月27日 申請日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者張瑜劼 申請人:和艦科技(蘇州)有限公司