專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)淺溝槽結(jié)構(gòu)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路的工藝領(lǐng)域，特別是涉及一種實(shí)現(xiàn)淺溝槽結(jié)構(gòu)的方法。
背景技術(shù)：
在淺溝槽隔離(STI)制作工藝中，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)在晶片上生長(zhǎng)比較厚的柵氧化層 (通常厚度大于120A)后，STI轉(zhuǎn)角(corner)的柵氧化層的厚度會(huì)明顯低于有源區(qū)的柵氧 化層厚度，如圖1所示，STI轉(zhuǎn)角處的柵氧化層的厚度為10. 7nm，而有源區(qū)的柵氧化層的厚 度為15. 3nm,由此可見，STI轉(zhuǎn)角處的柵氧化層的厚度僅為有源區(qū)的70%，從而造成柵氧化 層電荷擊穿(QBD)，甚至?xí)r間相關(guān)介電層擊穿(TDDB)等可靠性驗(yàn)證失敗。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)這 種現(xiàn)象主要是由于STI轉(zhuǎn)角的晶向與有源區(qū)的晶向不同，以及STI轉(zhuǎn)角的壓力造成生長(zhǎng)柵 氧化層時(shí)，STI轉(zhuǎn)角的柵氧化層的生長(zhǎng)表速率會(huì)比有源區(qū)慢所致。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提出一種實(shí)現(xiàn)淺溝槽結(jié)構(gòu)的方法，該方法 可改善STI轉(zhuǎn)角的柵氧化層厚度。為了達(dá)到本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提出一種實(shí)現(xiàn)淺溝槽結(jié)構(gòu)的方法，其特征在 于，至少包括以下步驟提供半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底中具有芯片所需的結(jié)構(gòu)；蝕刻形成淺溝槽結(jié)構(gòu)；沉積氧化物層；進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，在半導(dǎo)體襯底上沉積氧化物；將進(jìn)行了化學(xué)機(jī)械研磨的半導(dǎo)體襯底在高溫下放入調(diào)溫爐管，并通入氧氣進(jìn)行氧 化反應(yīng)，持續(xù)預(yù)定時(shí)間后取出。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，上述調(diào)溫爐管的溫度為1000°C至1150°c，預(yù)定時(shí)間為 10分鐘至30分鐘。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，上述氧氣的流量為10SLM。本發(fā)明提出的一種實(shí)現(xiàn)淺溝槽結(jié)構(gòu)的方法，當(dāng)需要較厚的柵氧化層時(shí)，可以改善 淺溝槽結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角柵氧化層的厚度，從而提高柵氧化層的品質(zhì)。


圖1為傳統(tǒng)STI方法生成的柵氧化層示意圖；圖2為本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)STI方法中的退火處理步驟的示意圖；圖3為本發(fā)明的STI方法生成的柵氧化層示意圖；圖4為本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)生成的柵氧化層QBD結(jié)果比對(duì)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易理解，下面結(jié)合本發(fā)明一優(yōu)選實(shí) 施例，作詳細(xì)說明如下本發(fā)明適用于采用STI方法，并需要較厚的柵氧化層的情形。傳統(tǒng)的STI方法包括以下步驟溝槽的形成、溝槽頂角的圓滑、溝槽填充、化學(xué)機(jī) 械研磨(CMP)和CMP后的清洗等步驟，若為了進(jìn)一步提高隔離槽的制作效果，還需增加反刻 蝕、清洗等額外工序。本發(fā)明在上述傳統(tǒng)方法中的CMP研磨后增加高溫退火步驟，具體如下提供半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底中具有芯片所需的結(jié)構(gòu)；蝕刻形成淺溝槽結(jié)構(gòu)；沉積氧化物層；進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，在半導(dǎo)體襯底上沉積氧化物；將進(jìn)行了化學(xué)機(jī)械研磨的半導(dǎo)體襯底在高溫下放入調(diào)溫爐管內(nèi)，并通入氧氣進(jìn)行 氧化反應(yīng)，持續(xù)預(yù)定時(shí)間后取出。如圖2所示，高溫退火的溫度范圍設(shè)定為1000°C至1150°C，通入氧氣時(shí)間為范圍 為10至30分鐘，氧氣流量大約為10SLM。上述1000°C至1150°C的高溫可以起到STI圓角并且退火的作用，其次氧氣會(huì)透過 HDP氧化層與STI轉(zhuǎn)角的硅發(fā)生反應(yīng)生成氧化物，因此STI轉(zhuǎn)角的內(nèi)襯氧化層就會(huì)增厚，隨 著后繼的柵氧化層生長(zhǎng)后，STI轉(zhuǎn)角的氧化層也就會(huì)變厚，從而能改善因STI轉(zhuǎn)角氧化層過 薄產(chǎn)生成品率不高，可靠性降低的問題。如圖3所示，采用本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)STI的方法后，STI轉(zhuǎn)角的柵氧化層的厚度為 14. lnm，相比現(xiàn)有技術(shù)提高到有源區(qū)的92%。QBD的比對(duì)結(jié)果如圖4所示。因此，上述實(shí)施例明顯改善STI轉(zhuǎn)角的柵氧化層厚度，并提高了柵氧化層的品質(zhì)。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他實(shí)施例，在不背離本發(fā)明之精神及實(shí)質(zhì)的情況下，所屬技 術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變，但這些相應(yīng)的改變都應(yīng)屬于本發(fā) 明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種實(shí)現(xiàn)淺溝槽結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，至少包括以下步驟提供半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底中具有芯片所需的結(jié)構(gòu)；蝕刻形成淺溝槽結(jié)構(gòu)；沉積氧化物層；進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，在半導(dǎo)體襯底上沉積氧化物；將進(jìn)行了化學(xué)機(jī)械研磨的半導(dǎo)體襯底放入調(diào)溫爐管，并通入氧氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，持續(xù)預(yù)定時(shí)間后取出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)淺溝槽結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，上述調(diào)溫爐管的 溫度為1000°C至1150°C，預(yù)定時(shí)間為10分鐘至30分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種實(shí)現(xiàn)淺溝槽結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，上述氧氣的流量 為 10SLM。
全文摘要
本發(fā)明提出一種實(shí)現(xiàn)淺溝槽結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，至少包括以下步驟提供半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底中具有芯片所需的結(jié)構(gòu)；蝕刻形成淺溝槽結(jié)構(gòu)；沉積氧化物層；進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，在半導(dǎo)體襯底上沉積氧化物；將進(jìn)行了化學(xué)機(jī)械研磨的半導(dǎo)體襯底在高溫下放入調(diào)溫爐管，并通入氧氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，持續(xù)預(yù)定時(shí)間后取出。本發(fā)明可以改善淺溝槽轉(zhuǎn)角柵氧化層的厚度，從而提高柵氧化層的品質(zhì)。
文檔編號(hào)H01L21/3105GK101819942SQ20091012631
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月26日
發(fā)明者何榮, 張建偉, 曾令旭, 曾海, 洪文田 申請(qǐng)人:和艦科技(蘇州)有限公司