一種制作半導(dǎo)體器件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，尤其涉及一種制作半導(dǎo)體器件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路的內(nèi)部元件的積集度(integrat1n)不斷地提升,相鄰元件間的間由于距離縮短，彼此電子干擾的可能性因而提高，為此，必須有適當(dāng)?shù)母綦x結(jié)構(gòu)，以避免元件之間的互相干擾。
[0003]一般而言，特別是針對高壓元件而言，為了隔絕位于低濃度深阱區(qū)或是低濃度多晶硅層中的高壓元件，必須使用深溝槽(de印trench)來達(dá)到所需要的隔絕程度。
[0004]通常將深度在3μπι以上的溝槽稱為深溝槽，深溝槽結(jié)構(gòu)在現(xiàn)今的半導(dǎo)體技術(shù)中得到較為廣泛的應(yīng)用，深溝槽隔離結(jié)構(gòu)主要用于高功率的集成BCD電路或者智能功率技術(shù)(smart power technology),其中深溝槽良好的隔離可以使得各種高低壓器件例如模擬、數(shù)字、高壓以及EE等集成在一起，而不會引起EMI (電磁干擾)的干擾。例如，深溝槽可作為隔離結(jié)構(gòu)以隔絕不同操作電壓的電子器件。將其應(yīng)用于SiGe BiCMOS(硅鍺雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體)工藝中可以減小基片與NPN三極管(由2塊N型半導(dǎo)體中間夾著一塊P型半導(dǎo)體所組成的三極管)的電容，提高器件的頻率特性。又如，深溝槽可應(yīng)用于超級結(jié)MOS晶體管(super junct1n M0SFET)，作為PN結(jié)通過耗盡態(tài)的電荷平衡達(dá)到高擊穿電壓性能。
[0005]目前，在半導(dǎo)體器件制造過程中刻蝕和填充深溝槽大方法為，提供半導(dǎo)體襯底，在半導(dǎo)體襯底上形成氧化層和氮化硅層，氧化層和氮化物層作為硬掩膜層；接著，在氮化硅層上形成圖案化的光刻膠層，光刻膠層具有深溝槽圖案；再根據(jù)圖案化的光刻膠層依次刻蝕氮化硅層、氧化層和半導(dǎo)體襯底，以形成深溝槽，去除圖案化的光刻膠層；接著，在深溝槽的側(cè)壁上形成側(cè)墻保護(hù)氧化層，側(cè)壁保護(hù)氧化層的可以為二氧化硅側(cè)墻(四乙氧基硅烷氧化側(cè)墻，TEOS spacer)或者熱氧化物側(cè)墻(Thermal Oxide spacer);然后,在深溝槽中填充多晶硅層。具體的，傳統(tǒng)形成溝槽側(cè)墻的方法為在深溝槽的底部和側(cè)壁以及氮化硅層上形成側(cè)壁氧化物層，采用各向異性刻蝕側(cè)壁氧化物層，以保留位于深溝槽側(cè)壁的側(cè)壁氧化物層，去除位于深溝槽底部的側(cè)壁氧化物層，最后，在深溝槽中形成側(cè)墻保護(hù)。
[0006]形成在深溝槽中的深溝槽側(cè)壁保護(hù)層的目的是用于橫向的器件隔離，然而，在現(xiàn)有技術(shù)的深溝槽的側(cè)壁保護(hù)中會遇到三個難題，(I)側(cè)壁保護(hù)層的頂部有突出的現(xiàn)象，當(dāng)側(cè)壁保護(hù)層為采用化學(xué)沉積工藝形成的二氧化硅側(cè)壁時在側(cè)壁保護(hù)層的頂部有突出的現(xiàn)象①，如圖1A所示；當(dāng)側(cè)壁保護(hù)層為熱氧化工藝形成的熱氧化物側(cè)壁層時在側(cè)壁保護(hù)層的頂部有突出的現(xiàn)象①，如圖1B所示。(2)在后續(xù)的工藝中側(cè)壁保護(hù)層抗刻蝕能力差，容易產(chǎn)生凹陷，如果使用熱氧化的二氧化硅時，頂部的氧化層會在側(cè)壁保護(hù)層形成時刻蝕掉，在作為隔離結(jié)構(gòu)的時候，頂部保護(hù)性能不良。(3)由于熱氧化工藝形成的側(cè)壁保護(hù)層會有多晶硅層添孔的困難，會造成半導(dǎo)體器件缺陷的出現(xiàn)。
[0007]因此，提出了一種新的制作深溝槽保護(hù)側(cè)墻的方法，以避免在形成的深溝槽側(cè)壁保護(hù)中出現(xiàn)在側(cè)壁保護(hù)氧化層的頂端出現(xiàn)突出現(xiàn)象、避免在后續(xù)的工藝中出現(xiàn)側(cè)壁保護(hù)層抗刻蝕能力差容易產(chǎn)生凹陷現(xiàn)象以及避免發(fā)生多晶硅層添孔的困難，造成缺陷的出現(xiàn)等問題，以提高半導(dǎo)體器件的性能和器件的良品率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在【具體實(shí)施方式】部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
[0009]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種制作半導(dǎo)體器件的方法，包括下列步驟，提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上依次形成氧化層和氮化物層；圖案化所述氮化物層、所述氧化層和所述半導(dǎo)體襯底，以形成深溝槽；氧化所述深溝槽的底部以及側(cè)壁，以形成第一氧化物層；濕法刻蝕去除所述第一氧化物層，以使所述深溝槽的側(cè)壁相對于所述氮化物層的側(cè)壁向內(nèi)凹陷；再氧化所述深溝槽的底部以及側(cè)壁，以形成第二氧化物層，所述第二氧化物層與所述氮化物層的側(cè)壁齊平；刻蝕去除位于所述深溝槽底部的所述第二氧化物層。
[0010]本發(fā)明還提出了另一種制作半導(dǎo)體器件的方法，包括:提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上依次形成氧化層和氮化物層；圖案化所述氮化物層、所述氧化層和所述半導(dǎo)體襯底，以形成深溝槽；采用濕法清洗去除部分的所述深溝槽側(cè)壁表面的氧化層；刻蝕所述深溝槽的側(cè)壁，以使所述深溝槽的側(cè)壁相對于所述氮化物層的側(cè)壁向內(nèi)凹陷；氧化所述深溝槽的底部以及側(cè)壁，以形成氧化物層，所述氧化物層與所述氮化物層的側(cè)壁齊平；刻蝕去除位于所述深溝槽底部的所述氧化物層。
[0011]優(yōu)選地，采用各向異性刻蝕去除位于所述深溝槽底部的所述第二氧化物層。
[0012]優(yōu)選地，采用各向異性刻蝕去除位于所述深溝槽底部的所述氧化物層。
[0013]優(yōu)選地，采用濕法刻蝕工藝刻蝕所述深溝槽的側(cè)壁。
[0014]優(yōu)選地，采用熱氧化工藝執(zhí)行所述氧化步驟。
[0015]優(yōu)選地，所述氮化物層的材料為氮化硅。
[0016]優(yōu)選地，所述濕法清洗去除的所述氧化層為自然氧化物層。
[0017]優(yōu)選地，采用干法或者濕法刻蝕所述深溝槽的側(cè)壁。
[0018]優(yōu)選地，所述刻蝕工藝具有所述深溝槽的側(cè)壁對所述氮化物層的高刻蝕選擇比。
[0019]綜上所述，本發(fā)明利用氧化硅氧化消耗硅的特性產(chǎn)生一種嵌入式的側(cè)壁保護(hù)，還利用氮化物不被氧化的特性，使得突出的氮化物在后續(xù)的側(cè)壁蝕刻過程中保護(hù)側(cè)壁氧化層，根據(jù)本發(fā)明的制作工藝可以優(yōu)化半導(dǎo)體襯底中深溝槽保護(hù)側(cè)墻的形態(tài)，使得形成的保護(hù)側(cè)墻的邊角更加的圓化和平滑，形成的熱氧化側(cè)墻絕緣能力強(qiáng)可以節(jié)省空間，深溝槽側(cè)墻的頂端被氮化硅層保護(hù)沒有損失，深溝槽側(cè)墻的保護(hù)層均勻，對后續(xù)的填充以避免產(chǎn)生孔洞有很大的幫助，也有助于半導(dǎo)體器件寬度方向尺寸的減小，也有利于后續(xù)對深溝槽的填充。
【附圖說明】
[0020]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，
[0021]圖1A-1B為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制作深溝槽保護(hù)側(cè)墻的相關(guān)步驟所獲得的器件的剖視圖
[0022]圖2A-2D為根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式制作深溝槽隔離結(jié)構(gòu)的相關(guān)步驟所獲得的器件的剖視圖；
[0023]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式制作深溝槽隔離結(jié)構(gòu)的工藝流程圖；
[0024]圖4A-4D為根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施方式制作深溝槽隔離結(jié)構(gòu)的相關(guān)步驟所獲得的器件的剖視圖；
[0025]圖5為根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施方式制作深溝槽隔離結(jié)構(gòu)的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。
[0027]為了徹底了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟，以便說明本發(fā)明是如何改進(jìn)制作半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的工藝來解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于半導(dǎo)