[發明專利]高壓區淺溝槽頂角端圓化的方法

有效

• 申請號: 200710094366.X
• 申請日: 2007-11-30
• 公開（公告）號: CN101452872A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 遲玉山;呂煜坤
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762;H01L21/311
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別涉及半導體制造領域中的高壓區淺溝槽頂角端圓化的方法。?

背景技術

半導體技術中的淺溝槽隔離工藝是為了對應0.3μm以下的深亞微米工藝而發展的一種隔離技術。淺溝槽是小線條電路多采用的物理隔離方式。隨著線條尺寸的減小，高壓電路也逐漸開始采用淺溝槽結構取代傳統的場氧化層的隔離方式。?

由于高壓區和低壓區分別工作于不同的工作電壓下，并且兩區的電壓相差往往較大，對應要求器件尺寸和柵極厚度的差異也較大。高壓區更高的工作電壓需要更厚的柵極氧化膜層，而低壓區較小的工作電壓則要求較小的柵極厚度。?

在柵極氧化膜形成過程中，較厚的氧化膜在生長過程中會在有源區和淺溝槽邊緣產生鳥嘴效應。鳥嘴效應會使淺溝槽隔離結構的頂角銳化。當頂角銳化達到一定程度下，頂角成為應力的集中點，成為電流泄漏的危險點。因此，高壓電路往往對淺溝槽的頂角圓化程度要求更高。?

一般情況下，淺溝槽頂角的圓化往往借助于淺溝槽刻蝕工藝、濕法工藝或者襯墊氧化層生長工藝處理而實現。但這些處理工藝基本上是對低壓區和高壓區一起進行處理，往往很難同時滿足兩種區域對淺溝槽隔離結構的頂角圓化程度的不同要求。?

例如，借助氨水、雙氧水和水的混合溶液進行濕法處理，可以實現淺溝槽頂角圓化，但同時會造成有源區線條頂部尺寸減小。如圖1所示，在滿足高壓區對頂角圓化更高的要求時，有源區線條頂部尺寸會減小很多。這種尺寸變化會嚴重影響低壓區有源區性能。?

本發明所要解決的技術問題是提供一種高壓區淺溝槽頂角端圓化的方法，能夠滿足高壓區域和低壓區域對淺溝槽隔離結構的頂角圓化程度的不同要求。?

為解決上述技術問題，本發明高壓區淺溝槽頂角端圓化的方法的技術方案是，在利用普通的方法形成淺溝槽結構后，保留硬質掩膜層，由以下步驟組成高壓區淺溝槽頂角端圓化的方法：第一步，利用光刻膠填充在所有的淺溝槽區域，并在有源區上方形成一定的厚度；第二步，去除高壓區內有源區上方的全部光刻膠，淺溝槽內光刻膠保留一定的厚度，而低壓區被光刻膠覆蓋；第三步，對高壓區內的淺溝槽頂角進行圓化處理；所述圓化處理的方法為等離子刻蝕方法、或者化學濕法刻蝕方法、或者等離子刻蝕與化學濕法刻蝕相結合的方法；第四步，去除殘余的光刻膠和其它殘余物。?

作為本發明的進一步改進是，第二步中采用掩膜版對高壓區進行曝光的方法去除高壓區內有源區上方全部的光刻膠。?

作為本發明的另一種進一步改進是，第二步中根據光刻膠的性質，該掩膜版使得高壓區為透光區、低壓區為不透光區，或者使得低壓區為透光區，高壓區為不透光區?

本發明將光刻膠填充在淺溝槽區域，并在有源區上方形成一定的厚度，并使高壓區內有源區上的光刻膠被去除，而淺溝槽內光刻膠保留一定的厚度，再對高壓區內的淺溝槽頂角進行圓化處理，可以實現高壓區和低壓區淺溝槽頂角的不同圓化程度要求。?

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明：?

圖1為已有技術中頂角圓化工藝的淺溝槽結構示意圖；?

圖2為本發明方法流程示意圖；?

圖3至圖7為本發明實施例流程示意圖。?

圖中附圖標記為1.1為硬質掩膜層，1.2為硅質基體，1.3為低壓區淺溝槽，1.4為高壓區淺溝槽，1.5為低壓區有源區，1.6為高壓區有源區，1.7為低壓區淺溝槽頂角，1.8為高壓區淺溝槽頂角，2.1為填充的光刻膠。?

具體實施方式

如圖1所示，本發明方法包括以下的步驟：?

在利用普通的方法形成淺溝槽結構后，保留硬質掩膜層，如圖3所示，溝槽的深度范圍可以在1000?至6000?低壓區有源區線條尺寸可以在500?至5000?高壓區有源區線條尺寸則很大。此時淺溝槽頂角尚未進行圓化處理，在低壓區和高壓區的淺溝槽頂角都相對比較尖銳。?

如圖4所示，利用光刻膠填充在所有的淺溝槽區域，將高壓區和低壓?區全部覆蓋起來，并在有源區上方形成一定的厚度，有源區上方形成的厚度可以在100?至1000?之間。所采用的光刻膠種類不受限制，但需要和下一步中掩膜版相匹配。光刻膠可以為365nm紫外線光刻膠或者248nm深紫外線光刻膠或者193nm深紫外線光刻膠。光刻膠可以為正膠，也可以為負膠。?