[發明專利]一種可提高均勻性的柵極氧化層的制作方法

無效

• 申請號: 200710039787.2
• 申請日: 2007-04-20
• 公開（公告）號: CN101290882A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 楊林宏;陳亮
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/285
• 分類號: H01L21/285;H01L21/316;H01L21/336
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王潔

技術領域

本發明涉及柵極氧化層的制作，特別涉及一種可提高均勻性的柵極氧化層的制作方法。

背景技術

在特征尺寸為0.25微米及更小的半導體制造領域中，淺溝槽隔離技術被廣泛使用，制造淺溝槽隔離結構時先通過光刻和刻蝕形成淺溝槽，然后填充淺溝槽，最后通過化學機械拋光進行表面平坦化。但進行平坦化后的淺溝槽隔離結構具有拐角，柵極氧化層制作在至少兩淺溝槽隔離結構間且覆蓋所述淺溝槽隔離結構的拐角。

參見圖1及圖2，其分別顯示了MOS管的正向與側向剖視圖，??如圖所示，該MOS管1的柵極氧化層10制作在兩隔離結構11和12間，且覆蓋了兩淺溝槽隔離結構11和12的拐角。

現通常采用一步熱氧化法制作上述柵極氧化層10。但在通過熱氧化法制作柵極氧化層10時，淺溝槽隔離結構拐角處的氧化速度小于其他平坦區域，故通過一步熱氧化法制成的柵極氧化層10其在拐角處的厚度遠小于其他平坦區域的厚度，例如采用900攝氏度的水蒸汽熱氧化法制作的厚度為1100埃的柵極氧化層10，其在拐角處的厚度僅為723埃，而在其他平坦區域的厚度為1113埃。

另外，在通過上述一步熱氧化法制作柵極氧化層的MOS管在使用時，所述拐角處的電場強度比其他平坦區域大，如此，MOS管就更容易從拐角處擊穿，綜上所述，提高柵極氧化層的均勻性以避免MOS管從拐角處擊穿就成為亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可提高均勻性的柵極氧化層的制作方法，通過所述方法可提高柵極氧化層的均勻性。

本發明的目的是這樣實現的：一種可提高均勻性的柵極氧化層的制作方法，該柵極氧化層制作在已制成淺溝道隔離結構的硅襯底上，其包括第一氧化層及第二氧化層，該柵極氧化層的制作方法包括以下步驟：(1)通過熱氧化法在硅襯底上生成第一氧化層；(2)通過化學氣相沉積在該第一氧化層上生成第二氧化層。

在上述的可提高均勻性的柵極氧化層的制作方法中，在步驟(1)中，該熱氧化法為水蒸汽氧化，氧化溫度為900攝氏度。

在上述的可提高均勻性的柵極氧化層的制作方法中，在步驟(2)中，該化學氣相沉積為常壓化學氣相沉積，沉積溫度范圍為600至800攝氏度。

在上述的可提高均勻性的柵極氧化層的制作方法中，該柵極氧化層的厚度為1100埃，該第一氧化層的厚度為400埃，該第二氧化層的厚度為700埃。

與現有技術中僅通過一步熱氧化法生成柵極氧化層相比，本發明的可提高均勻性的柵極氧化層的制作方法通過熱氧化法和化學氣相沉積兩步生成柵極氧化層，如此在確保柵極氧化層絕緣質量的前提下，大大提高了柵極氧化層的均勻性，從而可避免MOS管易從淺溝槽隔離結構拐角處擊穿。

附圖說明

本發明的可提高均勻性的柵極氧化層的制作方法由以下的實施例及附圖給出。

圖1為MOS管的正向剖視圖；

圖2為MOS管的側向剖視圖；

圖3為本發明的可提高均勻性的柵極氧化層的制作方法的流程圖。

具體實施方式

以下將對本發明的可提高均勻性的柵極氧化層的制作方法作進一步的詳細描述。

本發明中的可提高均勻性的柵極氧化層制作在已制成淺溝道隔離結構的硅襯底上，且其包括第一氧化層及第二氧化層，其中，柵極氧化層覆蓋所述淺溝槽隔離結構的拐角，在此柵極氧化層的厚度可根據器件的電性參數進行選取。在本實施例中，柵極氧化層的厚度為1100埃。

參見圖3，本發明的可提高均勻性的柵極氧化層的制作方法首先進行步驟S30，通過熱氧化法生成第一氧化層。在本實施例中，所述熱氧化法為水蒸汽氧化，氧化溫度為900攝氏度，所述第一氧化層厚度為400埃。

接著繼續步驟S31，通過化學氣相沉積在該第一氧化層上生成第二氧化層。在本實施例中，所述化學氣相沉積為常壓化學氣相沉積(LPCVD)，沉積溫度范圍為600至800攝氏度，所述第二氧化層厚度為700埃。

所述第二氧化層沉積在第一氧化層的表面，彌補了第一氧化層在淺溝槽隔離結構拐角處厚度比其他平坦區域薄的問題。

對覆蓋有柵極氧化層的淺溝槽隔離結構進行切片并用掃描電鏡測試，測得本實施例中的柵極氧化層在淺溝槽隔離結構拐角處的厚度為1100埃，在其他平坦區域的厚度為1120埃，與一步熱氧化法生長厚度為1100埃的柵極氧化層時，淺溝槽隔離結構拐角處的厚度為723埃，其他平坦區域的厚度為1113埃相比，柵極氧化層的均勻性得到了極大的改善。

綜上所述，本發明通過熱氧化法和化學氣相沉積兩步生成柵極氧化層，如此在確保柵極氧化層絕緣質量的前提下，大大提高了柵極氧化層的均勻性，可避免MOS管易從淺溝槽隔離結構拐角處擊穿。