[發明專利]一種可減少邊角損傷的溝槽隔離結構制作方法

無效

• 申請號: 200710047358.X
• 申請日: 2007-10-24
• 公開（公告）號: CN101419931A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發明（設計）人: 吳國燕
• 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: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所
• 代理人: 屈 蘅;李時云

技術領域

本發明涉及溝槽隔離結構制造工藝，尤其涉及一種可減少邊角損傷的溝槽隔離結構制作方法。

背景技術

在制造半導體器件時，需通過溝槽隔離結構(現通常使用淺溝槽隔離結構(STI))將半導體器件所具有的多個元件分割開來。現有技術中溝槽隔離結構的制作方法包括以下步驟：a、在制作該半導體器件的硅襯底上制作隔離氧化層；b、在隔離氧化層上制作保護阻擋層；c、光刻并刻蝕出隔離溝槽；d、在隔離溝槽壁上制作隔離氧化層；e、進行高溫退火，退火溫度為1100度，時間為120分鐘；f、通過高密度等離子體化學氣相沉積工藝(HDP?CVD)填充該隔離溝槽；g、進行化學機械拋光工藝(CMP)以形成溝槽隔離結構。

參見圖1，其顯示了通過上述現有技術制作出的溝槽隔離結構，如圖所示，該溝槽隔離結構1易在邊角處產生缺口10(為簡化圖示及說明，圖1中并未列出隔離氧化層和保護阻擋層)，產生缺口10的原因疑為步驟g中的CMP壓力過大或拋光速度過快，但降低了步驟g中的CMP的壓力和拋光速度后，溝槽隔離結構的邊角損傷并沒有明顯改善，如此產生損傷的原因就只能歸結為晶圓內部的熱應力了。因熱應力在不同材料交界處和不平坦面上更明顯，故影響溝槽隔離結構產生邊角損傷的熱應力主要來源于上述步驟d和e，其中，步驟d為制造溝槽隔離結構的必要步驟，故只能通過對步驟e的更改來解決溝槽隔離結構邊角損傷的問題。

因此，如何提供一種可減少邊角損傷的溝槽隔離結構制作方法以有效解決溝槽隔離結構的邊角損傷問題，已成為業界亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可減少邊角損傷的溝槽隔離結構制作方法，通過所述方法可減少溝槽隔離結構的邊角損傷，并可大大提高溝槽隔離結構的質量。

本發明的目的是這樣實現的：一種可減少邊角損傷的溝槽隔離結構制作方法，該溝槽隔離結構制作在硅襯底上，該制作方法包括以下步驟：(1)在該硅襯底上制作隔離氧化層；(2)在隔離氧化層上制作保護阻擋層；(3)光刻并刻蝕出隔離溝槽；(4)在隔離溝槽壁上制作隔離氧化層；(5)通過化學氣相沉積工藝填充該隔離溝槽；(6)進行化學機械拋光工藝以形成溝槽隔離結構。

在上述的可減少邊角損傷的溝槽隔離結構制作方法中，在步驟(1)和(4)中，均在氧化爐中通過干氧化工藝制作該隔離氧化層，氧化溫度為1000度，氧化時間為30至40分鐘。

在上述的可減少邊角損傷的溝槽隔離結構制作方法中，在步驟(1)和步驟(4)中，該隔離氧化層的厚度均為90至100埃。

在上述的可減少邊角損傷的溝槽隔離結構制作方法中，在步驟(5)中，通過化學氣相沉積工藝向該隔離溝槽中填充磷硅玻璃或無摻雜硅玻璃。

在上述的可減少邊角損傷的溝槽隔離結構制作方法中，在步驟(5)中，通過高密度等離子體化學氣相沉積工藝填充該隔離溝槽。

在上述的可減少邊角損傷的溝槽隔離結構制作方法中，該保護阻擋層為氮化硅層。

在上述的可減少邊角損傷的溝槽隔離結構制作方法中，在爐管中通過低壓化學氣相沉積工藝沉積該氮化硅層，該氮化硅層厚度范圍為1000至2000埃。

在上述的可減少邊角損傷的溝槽隔離結構制作方法中，該溝槽隔離結構為淺溝槽隔離結構，相應地該隔離溝槽為淺溝槽。

與現有技術中通過高溫氧化在隔離溝槽壁上制作隔離氧化層后還進行高溫退火相比，本發明的可減少邊角損傷的溝槽隔離結構制作方法將該高溫退火步驟去除，即在隔離溝槽壁上制作隔離氧化層后，直接通過化學氣相沉積工藝填充該隔離溝槽，避免熱退火進一步增大沉積在隔離溝槽內的隔離氧化層的熱應力，相應地減少了溝槽隔離結構的邊角損傷，大大提高了溝槽隔離結構的質量。

附圖說明

本發明的可減少邊角損傷的溝槽隔離結構制作方法由以下的實施例及附圖給出。

圖1為現有技術的溝槽隔離結構制作方法制作出的溝槽隔離結構的剖視圖；

圖2為本發明的可減少邊角損傷的溝槽隔離結構制作方法的流程圖。

具體實施方式

以下將對本發明的可減少邊角損傷的溝槽隔離結構制作方法作進一步的詳細描述。

本發明的可減少邊角損傷的溝槽隔離結構制作方法中所述的溝槽隔離結構制作在硅襯底上，所述溝槽隔離結構用于隔離制作在所述硅襯底上的半導體器件的各組成元件。在本實施例中，所述溝槽隔離結構為淺溝槽隔離結構。