專利名稱：改善有源區(qū)邊緣缺陷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造領(lǐng)域，尤其涉及改善有源區(qū)邊緣缺陷的方法。
背景技術(shù)：
隨著集成電路尺寸的減小，對于器件結(jié)構(gòu)及工藝的要求也越來越高。目前在定義 有源區(qū)形成LOCOS(局部氧化)隔離結(jié)構(gòu)的過程中，由于刻蝕工藝時(shí)氮化硅膜的邊緣效應(yīng)， 使有源區(qū)邊緣產(chǎn)生了導(dǎo)致二級管工藝中發(fā)射極-集極短路的管道狀缺陷。目前0. 18 μ m以下的元件例如MOS電路的有源區(qū)進(jìn)行定義過程中產(chǎn)生管道狀缺 陷的情況如下參考圖1，提供一半導(dǎo)體襯底100 ；用熱氧化法在半導(dǎo)體襯底100上形成墊 氧化層102 ；用化學(xué)氣相沉積法在墊氧化層102上形成腐蝕阻擋層104，所述腐蝕阻擋層 104的材料為氮化硅；用旋涂法在腐蝕阻擋層104上形成光刻膠層106，經(jīng)過曝光顯影工藝， 定義有源區(qū)圖形；以光刻膠層106為掩膜，用干法刻蝕法刻蝕腐蝕阻擋層104和墊氧化層 102，形成開口 110，開口 110之間的區(qū)域?yàn)橛性磪^(qū)111。在刻蝕過程中由于作為腐蝕阻擋層 104的氮化硅膜的邊緣效應(yīng)，使有源區(qū)111邊緣產(chǎn)生了缺陷113。如圖2所示，灰化法去除光刻膠層106，然后再用濕法刻蝕法去除殘留的光刻膠層 106。將半導(dǎo)體襯底100放入爐管內(nèi)，用熱氧化法氧化開口 110處的半導(dǎo)體襯底100，使氧氣 與硅結(jié)合，形成材料為二氧化硅的LOCOS (局部硅氧化)隔離結(jié)構(gòu)112。在氧化形成LOCOS 隔離結(jié)構(gòu)112時(shí)，氧氣無法完全將缺陷113進(jìn)行氧化，因此，缺陷113仍然存在于有源區(qū)111 邊緣的半導(dǎo)體襯底100內(nèi)。如圖3所示，去除腐蝕阻擋層104和墊氧化層102，去除腐蝕阻擋層104和墊氧化 層102的工藝一般采用濕法刻蝕。而上述定義有源區(qū)的方法會使有源區(qū)邊緣存在一種導(dǎo)致二級管工藝中發(fā)射 極-集極短路的管道狀缺陷(如圖4所示)。這個問題的產(chǎn)生可以追溯至作為腐蝕阻擋層 的氮化硅膜邊緣效應(yīng)而導(dǎo)致的邊緣缺陷。在側(cè)壁掩膜隔離刻蝕(SWAMI-etch)過程中，很多 錯誤會發(fā)生在有源區(qū)的邊緣，而使后續(xù)磷或砷沿脫位線擴(kuò)散，導(dǎo)致發(fā)射極-集極短路?，F(xiàn)有技術(shù)通過一些方法去消除這一缺陷，例如通過優(yōu)化側(cè)壁掩膜隔離刻蝕的參 數(shù)，減小有源區(qū)氮化硅膜的厚度，調(diào)整源/漏極離子注入的劑量或在氧化步驟之前加上熱 處理氮化硅膜的步驟等等。但是這些方法或者調(diào)節(jié)困難或者仍會帶來一些副作用，如較長 的“鳥嘴”、晶圓可靠性測試(WAT)偏移等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種改善有源區(qū)邊緣缺陷的方法，防止有源區(qū)和隔離區(qū) 邊緣產(chǎn)生缺陷。本發(fā)明提供一種改善有源區(qū)邊緣缺陷的方法，包括提供依次形成有墊氧化層和 腐蝕阻擋層的半導(dǎo)體襯底；刻蝕腐蝕阻擋層和墊氧化層至露出半導(dǎo)體襯底，定義出有源區(qū)， 所述有源區(qū)邊緣的半導(dǎo)體襯底內(nèi)包含有缺陷；對腐蝕阻擋層進(jìn)行酸蝕，露出有源區(qū)邊緣半導(dǎo)體襯底內(nèi)的缺陷；氧化有源區(qū)之間的半導(dǎo)體襯底，形成隔離區(qū)?？蛇x的，所述酸蝕工藝在酸槽中進(jìn)行?？蛇x的，所述隔離區(qū)為LOCOS隔離?？蛇x的，所述氧化在爐管內(nèi)進(jìn)行?？蛇x的，所述缺陷在刻蝕過程中形成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)對腐蝕阻擋層進(jìn)行再次酸蝕，露出有源區(qū) 邊緣半導(dǎo)體襯底內(nèi)的缺陷，在后續(xù)氧化半導(dǎo)體襯底形成LOCOS隔離區(qū)時(shí)，缺陷也會得到氧 化處理，避免了有源區(qū)邊緣的管道狀缺陷的形成，而不會產(chǎn)生較長的“鳥嘴”、晶圓可靠性測 試(WAT)偏移等問題。


圖1至圖3為現(xiàn)有技術(shù)定義有源區(qū)的示意圖；圖4是現(xiàn)有形成的有源區(qū)邊緣產(chǎn)生管道狀缺陷的示意圖；圖5是本發(fā)明形成有源區(qū)的具體實(shí)施方式
流程圖；圖6至圖9是本發(fā)明形成有源區(qū)的實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明形成有源區(qū)的具體實(shí)施方式
流程如圖5所示，執(zhí)行步驟S11，提供依次形成 有墊氧化層和腐蝕阻擋層的半導(dǎo)體襯底。用熱氧化法或化學(xué)氣相沉積法在半導(dǎo)體襯底上先形成墊氧化層；然后再用化學(xué)氣 相沉積法在墊氧化層上形成腐蝕阻擋層，在后續(xù)刻蝕工藝中保護(hù)其下方的膜層不被刻蝕溶 液或氣體損傷。執(zhí)行步驟S12，刻蝕腐蝕阻擋層和墊氧化層至露出半導(dǎo)體襯底，定義出有源區(qū)，所述有源區(qū)邊緣的半導(dǎo)體襯底內(nèi)包含有缺陷。用磷酸和氫氟酸溶液刻蝕腐蝕阻擋層和墊氧化層。執(zhí)行步驟S13，對腐蝕阻擋層進(jìn)行酸蝕，露出有源區(qū)邊緣半導(dǎo)體襯底內(nèi)的缺陷。所述酸蝕工藝在酸槽中進(jìn)行。執(zhí)行步驟S14，氧化有源區(qū)之間的半導(dǎo)體襯底，形成隔離區(qū)。在氧化半導(dǎo)體襯底形成LOCOS隔離區(qū)時(shí)，有源區(qū)邊緣半導(dǎo)體襯底內(nèi)的缺陷也會得 到氧化處理，避免了有源區(qū)邊緣的管道狀缺陷而不會產(chǎn)生較長的“鳥嘴”、晶圓可靠性測試 (WAT)偏移等問題。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。參考圖6，提供一半導(dǎo)體襯底200，所述半導(dǎo)體襯底200可以是硅基底或絕緣體上 硅；用熱氧化法在半導(dǎo)體襯底200上形成墊氧化層202，所述墊氧化層202的材料為二氧化 硅；用化學(xué)氣相沉積法在墊氧化層202上形成腐蝕阻擋層204，所述腐蝕阻擋層204的材料 為氮化硅。用旋涂法在腐蝕阻擋層204上形成光刻膠層206，經(jīng)過曝光顯影工藝，定義有源區(qū) 圖形；除此之外還可先于腐蝕阻擋層204上形成抗反射層，以防止后續(xù)曝光工藝中光反射 至光刻膠層中，造成光刻膠層性質(zhì)改變而在去除過程中產(chǎn)生殘留，然后再于抗反射層上形成光刻膠層206。接著，以光刻膠層206為掩膜，用干法刻蝕法刻蝕腐蝕阻擋層204和墊氧化層202， 形成開口 210，開口 210之間的區(qū)域?yàn)橛性磪^(qū)211。在刻蝕過程中由于作為腐蝕阻擋層204 的氮化硅膜的邊緣效應(yīng)，使有源區(qū)211邊緣的半導(dǎo)體襯底200內(nèi)會形成有缺陷213。如圖7所示，灰化法去除光刻膠層206，然后再用濕法刻蝕法去除殘留的光刻膠層 206。將帶有各膜層的半導(dǎo)體襯底200放入酸槽內(nèi)，用磷酸或硫酸溶液酸蝕腐蝕阻擋層204， 露出有源區(qū)211邊緣半導(dǎo)體襯底200內(nèi)的缺陷213。如圖8所示，將半導(dǎo)體襯底200放入爐管內(nèi)，用熱氧化法氧化開口處的半導(dǎo)體襯底 200，使氧氣與半導(dǎo)體襯底200表面的硅結(jié)合，形成材料為二氧化硅的LOCOS (局部硅氧化) 隔離結(jié)構(gòu)212。
由于對腐蝕阻擋層204進(jìn)行再次酸蝕，露出有源區(qū)211邊緣半導(dǎo)體襯底200內(nèi)的 缺陷213，在氧化半導(dǎo)體襯底200形成LOCOS隔離區(qū)時(shí)，缺陷213也會得到氧化處理，避免了 有源區(qū)邊緣的管道狀缺陷的產(chǎn)生，進(jìn)而不會產(chǎn)生較長的“鳥嘴”、晶圓可靠性測試(WAT)偏 移等問題。如圖9所示，去除腐蝕阻擋層204和墊氧化層202，去除腐蝕阻擋層204和墊氧化 層202的工藝一般采用濕法刻蝕。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù) 人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng) 當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種改善有源區(qū)邊緣缺陷的方法，其特征在于，包括提供依次形成有墊氧化層和腐蝕阻擋層的半導(dǎo)體襯底；刻蝕腐蝕阻擋層和墊氧化層至露出半導(dǎo)體襯底，定義出有源區(qū)，所述有源區(qū)邊緣的半導(dǎo)體襯底內(nèi)包含有缺陷；對腐蝕阻擋層進(jìn)行酸蝕，露出有源區(qū)邊緣半導(dǎo)體襯底內(nèi)的缺陷；氧化有源區(qū)之間的半導(dǎo)體襯底，形成隔離區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述改善有源區(qū)邊緣缺陷的方法，其特征在于，所述酸蝕工藝在酸 槽中進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述改善有源區(qū)邊緣缺陷的方法，其特征在于，所述隔離區(qū)為LOCOS 隔罔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述改善有源區(qū)邊緣缺陷的方法，其特征在于，所述氧化在爐管內(nèi) 進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述改善有源區(qū)邊緣缺陷的方法，其特征在于，所述缺陷在刻蝕過 程中形成。
全文摘要
本發(fā)明提出一種改善有源區(qū)邊緣缺陷的方法，包括提供依次形成有墊氧化層和腐蝕阻擋層的半導(dǎo)體襯底；刻蝕腐蝕阻擋層和墊氧化層至露出半導(dǎo)體襯底，定義出有源區(qū)，所述有源區(qū)邊緣的半導(dǎo)體襯底內(nèi)包含有缺陷；對腐蝕阻擋層進(jìn)行酸蝕，露出有源區(qū)邊緣半導(dǎo)體襯底內(nèi)的缺陷；氧化有源區(qū)之間的半導(dǎo)體襯底，形成隔離區(qū)。本發(fā)明避免了有源區(qū)邊緣的管道狀缺陷的形成，而不會產(chǎn)生較長的“鳥嘴”、晶圓可靠性測試(WAT)偏移等問題。
文檔編號H01L21/762GK101989546SQ20091005577
公開日2011年3月23日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者黃玉玲 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司