[發明專利]一種通過改善淺溝槽絕緣結構的邊緣形成晶片的方法

有效

• 申請號: 200910133903.6
• 申請日: 2009-04-07
• 公開（公告）號: CN101859725A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 何榮;曾令旭;朱作華;李煦
• 申請（專利權）人: 和艦科技(蘇州)有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762;H01L21/316
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 張春媛

技術領域

本發明涉及晶片制造方法，尤其涉及一種通過改善淺溝槽絕緣結構的邊緣形成晶片的方法。

背景技術

在半導體晶片的制造過程中，經常能發現在晶片上生長的柵氧化層比較厚時，例如厚度大于＞120A時，淺溝槽絕緣結構(STI)的上邊緣處的柵氧化物的厚度會明顯降低，低于平坦區的柵氧化層的厚度，如圖1所示，在圖1中，STI邊緣處的柵氧化層的厚度僅為平坦區的70％。這樣很容易造成柵氧化層的擊穿特性降低，相關擊穿電荷減少，甚至由時間相關介質擊穿(Time?Dependent?Dielectric?Breakdown，TDDB)引起了可靠性降低。

研究表明，這種現象這要由以下兩個原因造成：

1、STI邊緣處的晶向與STI其他位置，特別是STI平坦區的不同，以及STI的邊緣壓力造成在生長柵氧化物時，STI邊緣的柵氧化物的生長速度比STI平坦區慢。

2、過深的STI的邊緣凹陷使得STI的邊緣暴露很多，因而加劇該現象的發生。

發明內容

本發明的目的在于克服上述問題，提供一種通過改善STI邊緣缺陷的深度，提高柵氧化層的性能的形成晶片的方法。

本發明提供一種通過改善淺溝槽絕緣結構的邊緣形成晶片的方法，包括以下步驟：

步驟1，提供一具有半導體襯底的晶片，該半導體襯底上方至少具有依次沉積的阻擋氧化層和氮化物層；

步驟2，蝕刻形成淺溝槽絕緣結構，并對該淺溝槽絕緣結構進行填充，形成填充氧化層；

步驟3，對該晶片進行化學機械剖光，平整填充氧化層；

步驟4，去除氮化物層，并沉積第三氧化層；

步驟5，沉積一層多晶體，而后利用干蝕刻的方式去除表面的多晶體；

步驟6，在半導體襯底中植入離子形成阱區。

步驟4中的第三氧化層是活性碳纖維氧化層。

其中，執行上述步驟5中之前，在淺溝槽絕緣結構的頂部邊緣具有彎曲的凹陷部，步驟5中的蝕刻時間能夠去除不包括該凹陷部中填充的多晶體的表面多晶體。

其中，還包括再利用光阻進行蝕刻并利用酸液去除剩余光阻的步驟。

其中，還包括對晶片進行氧化形成柵氧化層GOX3的步驟。

其中，該柵氧化層的厚度大于120A。

其中，步驟1中，還包括在該半導體襯底上涂覆圖案化的光阻，定義蝕刻的步驟。

其中，所述多晶體為多晶硅。

與現有技術相比，本發明通過改善STI邊緣缺陷的深度，減少了STI邊緣的漏出程度，避免了柵氧化層在STI邊緣處的厚度薄的現象，提高了所制成的晶片的性能。

附圖說明

圖1是現有技術中的具有邊緣凹陷的STI的顯微鏡照片；

圖2是現有技術中的具有邊緣凹陷的STI的示意圖；

圖3是本發明一較佳實施例的在邊緣凹陷中填充有多晶體的示意圖；

圖4是本發明一較佳實施例的形成柵氧化層后的STI的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例，對本發明所述的一種通過改善淺溝槽絕緣結構的邊緣形成晶片的方法作進一步的詳細說明。

本發明一較佳實施例的通過改善淺溝槽絕緣結構的邊緣形成晶片的方法包括以下步驟：

步驟1，提供一具有半導體襯底sub1的晶片，該半導體襯底sub1上方至少具有依次沉積的阻擋氧化層和氮化物層，例如氮化硅層，當然，該半導體襯底sub中還可以具有其他需要的層，其中該半導體襯底sub1的制造過程還可以包括該半導體襯底上涂覆圖案化的光阻并進行蝕刻，從而定義隔離區與有源區的步驟，以及其他任意合適并需要的步驟，不限于此，只要是能夠得到所需的結構即可，該半導體襯底可包括所有適用于IC制造的襯底，如P?type?wafer，EPI?wafer，Anneal?wafer等。

步驟2，在該半導體襯底sub1上涂覆圖案化的光阻并進行蝕刻，定義隔離區與有源區，再通過蝕刻形成淺溝槽絕緣結構STI2，并對該淺溝槽絕緣結構2進行填充，填充料為絕緣材料，例如氧化物，氧化硅等，形成填充氧化層2；

步驟3，對該涂覆有相關層的晶片進行化學機械剖光，剖光淺溝槽絕緣結構的填充部分，平整填充氧化層；

步驟4，去除氮化物層，并沉積第三氧化層，例如是活性碳纖維氧化層，此時，經常會出現如圖2所示的出現STI邊緣凹陷的問題，凹陷處為向氮化物層內彎曲的凹處，當然，半導體襯底sub1上方的層并未完全表示，僅示意性表示；