[發(fā)明專利]制作半導體淺槽和深槽的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610030966.5
• 申請日: 2006-09-08
• 公開（公告）號: CN101140896A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李永海;周正良
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 顧繼光

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導體溝槽的制作方法，尤其是一種制作半導體淺槽和深槽的方法。

背景技術(shù)

深槽隔離和淺槽隔離并用的結(jié)構(gòu)在雙極互補型金屬氧化物半導體器件(BiCMOS)器件中越來越受到重視。深槽可以抑制閉鎖效應(1atch?up)，隔離bipolar(雙極型晶體管)器件，而淺槽主要用來隔離CMOS器件，因此對于BiCMOS器件來說，都會采用深槽隔離和淺槽隔離并用的結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的深槽隔離上部用LOCOS(硅局部氧化隔離)工藝，占用了很大面積；也有一些采用先做淺槽，在大淺槽位置再做深槽的方法，制作出的結(jié)構(gòu)如圖1所示，該結(jié)構(gòu)先做淺槽，在大淺槽的位置做深槽11，從圖中可看出，深槽11處的大淺槽會占用較大的面積，而且這種制作方法還要求較高的套刻精度(alignment)；而且先做淺槽，后做深槽，需要分別完成隔離制造，也增加了工藝復雜性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種制作半導體淺槽和深槽的方法，能夠簡單快速的制作出淺槽和深槽，簡化工藝步驟。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明制作半導體淺槽和深槽的方法的技術(shù)方案是，依次包括如下步驟：

(1)在硅基體上淀積硬掩膜；

(2)涂光刻膠，光刻形成深槽刻蝕圖形；刻蝕深槽，去除光刻膠，熱氧化，在深槽側(cè)壁和底部形成側(cè)壁氧化層；

(3)在深槽中填充未摻雜多晶硅，反刻，去除其他區(qū)域的多晶硅；

(4)涂光刻膠，光刻膠覆蓋深槽，光刻形成淺槽刻蝕圖形；

(5)刻蝕淺槽，去除光刻膠，熱氧化，在淺槽側(cè)壁和底部以及深槽中填充的多晶硅的上側(cè)形成側(cè)壁氧化層；

(6)用高致密度氧化硅(HDP)填充深槽和淺槽，反刻，CMP(化學機械拋光)平坦化；

(7)去除硬掩膜。

本發(fā)明通過兩次涂膠光刻的方式，分別快速的制作出半導體器件的深槽和淺槽，其步驟簡單，易于實現(xiàn)，大大的簡化了工藝步驟，降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明：

圖1為現(xiàn)有工藝制作的深槽和淺槽結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2-圖9為本發(fā)明制作半導體淺槽和深槽的方法各步驟的示意圖；

圖10為用本發(fā)明制作半導體淺槽和深槽的方法制作的深槽和淺槽的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中附圖標記為，1.硅基體；2.氧化硅；3.氮化硅；4.光刻膠；5.側(cè)壁氧化層；6.未摻雜多晶硅；7.光刻膠；8.淺槽；9.側(cè)壁氧化層；10.高致密度氧化硅；11.深槽。

具體實施方式

本發(fā)明制作半導體淺槽和深槽的方法，依次包括如下步驟：

(1)在硅基體1上淀積硬掩膜，所述硬掩膜包括一層氧化硅2和一層氮化硅3，如圖2所示；

(2)涂光刻膠4，光刻形成深槽刻蝕圖形，如圖3所示；刻蝕深槽，去除光刻膠，熱氧化，在深槽側(cè)壁和底部形成側(cè)壁氧化層5，如圖4所示；

(3)在深槽中填充未摻雜多晶硅6，反刻，去除其他區(qū)域的多晶硅，如圖5所示；

(4)涂光刻膠7，光刻膠7覆蓋深槽，光刻形成淺槽刻蝕圖形，如圖6所示；

(5)刻蝕淺槽8，如圖7所示，去除光刻膠，熱氧化，在淺槽側(cè)壁和底部以及深槽中填充的多晶硅的上側(cè)形成側(cè)壁氧化層9，如圖8所示；

(6)用高致密度氧化硅(HDP)10填充深槽和淺槽，反刻，CMP平坦化，如圖9所示；

(7)去除硬掩膜，得到深槽和淺槽的結(jié)構(gòu)，如圖10所示。

本發(fā)明制作半導體深槽和淺槽的方法，先做深槽，在填充物填到深槽大半后，再做淺槽，同時用高致密氧化物(HDP?oxide)填滿深槽和淺槽，這樣一方面用STI(淺槽隔離)工藝完成深槽頂部填充，可以減少深槽隔離面積，另一方面由于降低光刻套刻精度要求，同時填充深槽和淺槽，也簡化了工藝難度和復雜性。

本發(fā)明通過減少傳統(tǒng)型深槽隔離面積，從而增加元件的集成度，尤其適用于小尺寸的雙極互補型金屬氧化物半導體器件(Bipolarcomplementary?metal-oxide-semiconductor，BiCMOS)，該發(fā)明采用先做深槽再做淺槽的順序，降低了光刻套刻精度的要求，同時填充淺槽和深槽頂部也簡化了制造工藝，降低了成本。