[發(fā)明專利]確定溝槽刻蝕時間的方法和淺溝槽隔離的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710042139.2
• 申請日: 2007-06-18
• 公開（公告）號: CN101330017A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳海華;黃怡;張海洋;張世謀
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/308
• 分類號: H01L21/308;H01L21/762
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 李文紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種確定溝槽刻蝕時間的方法和淺溝槽隔離的制造方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體集成電路制造工藝中，淺溝槽隔離通過在半導(dǎo)體襯底上形成溝槽，然后向所述溝槽中填充介質(zhì)材料的工藝而形成。公開號為CN1649122A(公開日2005年8月3日)的中國專利申請文件公開了一種淺溝槽隔離的制造方法。

圖1至圖5為所述的中國專利申請文件公開的淺溝槽隔離制造方法的各步驟相應(yīng)的結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。

如圖1所示，提供半導(dǎo)體襯底12，在所述半導(dǎo)體襯底12上形成墊氧化層12A，接著在所述墊氧化層12A上形成第一硬掩膜層14，所述第一硬掩膜層14為氮化硅；在所述第一硬掩膜層14上形成第二硬掩膜層14B，在所述第二硬掩膜層14B上形成光刻膠層16A；通過曝光顯影工藝在光刻膠層16A中形成開口16B；

如圖2所示，刻蝕所述開口16B底部的第二硬掩膜層14B、第一硬掩膜層14以及墊氧化層12A，形成開口16C，所述開口16C的底部露出所述半導(dǎo)體襯底12的表面；

如圖3所示，去除所述光刻膠層16A，刻蝕所述開口16C底部的半導(dǎo)體襯底12，在所述半導(dǎo)體襯底12中形成溝槽18；

如圖4所示，在所述溝槽18表面形成襯墊氧化層20，并在所述溝槽18中填充氧化層22，然后通過化學(xué)機械研磨去除所述第二硬掩膜層14B上多余的氧化層22以及所述第二硬掩膜層14B；

如圖5所示，去除所述第一硬掩膜層14和墊氧化層12A。

所述的淺溝槽隔離的制造方法中，刻蝕所述開口16C底部的半導(dǎo)體襯底12，在所述半導(dǎo)體襯底12中形成如圖3所示的溝槽18的方法一般為等離子體干法刻蝕，在刻蝕過程中由于沒有刻蝕停止層，所述溝槽18的深度需要通過刻蝕時間來控制；在刻蝕氣體及被刻蝕材料一定的情況下，溝槽的刻蝕時間還受溝槽疏密程度的影響，對于相同深度的溝槽，由于疏密程度不同其刻蝕時間也不相同；因而，為獲得深度滿足要求的溝槽的刻蝕時間，需要進(jìn)行大量的實驗，使得確定溝槽的刻蝕時間變得較為困難；特別是在新產(chǎn)品開發(fā)時，為得到該新產(chǎn)品的制造工藝中淺溝槽隔離的溝槽的刻蝕時間，不得不進(jìn)行大量的實驗，使得研發(fā)該新產(chǎn)品的工藝復(fù)雜化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種確定溝槽刻蝕時間的方法和淺溝槽隔離的制造方法，本發(fā)明獲得溝槽的刻蝕時間的工藝較為簡單。

本發(fā)明提供的一種確定溝槽刻蝕時間的方法，包括：

提供具有溝槽圖案的第一掩膜板，獲得該第一掩膜板的透光率；

將所述透光率的值輸入到預(yù)先獲得的第二掩膜板透光率和溝槽刻蝕時間的函數(shù)關(guān)系中，計算與所述第一掩膜板的溝槽圖案相應(yīng)的溝槽的刻蝕時間，其中，所述第二掩膜板具有溝槽圖案，且所述第二掩膜板的溝槽圖案和第一掩膜板的溝槽圖案具有相同的技術(shù)節(jié)點。

可選的，通過曝光機測量獲得第一掩膜板的透光率。

可選的，獲得第二掩膜板透光率和溝槽刻蝕時間的函數(shù)關(guān)系的步驟如下：

提供一組具有不同透光率的第二掩膜板，該組第二掩膜板的溝槽圖案具有相同的技術(shù)節(jié)點；

通過光刻和刻蝕工藝將第二掩膜板的溝槽圖案轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體襯底中，形成溝槽，并檢測每一第二掩膜板的溝槽圖案相應(yīng)的溝槽的刻蝕時間；

擬合溝槽刻蝕時間與第二掩膜板的透光率的關(guān)系曲線。

可選的，所述擬合為線性擬合。

可選的，所述第一掩膜板和第二掩膜板為二元掩膜板或相移式掩膜板。

本發(fā)明還提供一種制造淺溝槽隔離的方法，包括：

提供具有淺溝槽隔離的溝槽圖案的第一掩膜板，獲得該第一掩膜板的透光率；

將所述透光率的值輸入到預(yù)先獲得的第二掩膜板透光率和溝槽刻蝕時間的函數(shù)關(guān)系中，計算與所述第一掩膜板的溝槽圖案相應(yīng)的溝槽的刻蝕時間t，其中，所述第二掩膜板具有淺溝槽隔離的溝槽圖案，且所述第二掩膜板的溝槽圖案和第一掩膜板的溝槽圖案具有相同的技術(shù)節(jié)點；

通過光刻和刻蝕將所述第一掩膜板的溝槽圖案轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體襯底中，在所述半導(dǎo)體襯底中形成溝槽，其中，形成該溝槽的刻蝕的時間為t；

在所述溝槽中填充絕緣物質(zhì)。

可選的，通過曝光機測量獲得第一掩膜板的透光率。

可選的，獲得第二掩膜板和溝槽刻蝕時間的函數(shù)關(guān)系的步驟如下：

提供一組具有不同透光率的第二掩膜板，該組第二掩模板的溝槽圖案具有相同的技術(shù)節(jié)點；