[發明專利]填充高深寬比溝槽的外延工藝方法

有效

• 申請號: 200910201876.1
• 申請日: 2009-11-30
• 公開（公告）號: CN102082082A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 闞歡;吳鵬
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L21/20
• 分類號: H01L21/20;H01L21/336
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

1.一種填充高深寬比溝槽的外延工藝方法，包括如下步驟：

步驟一、在襯底硅片上進行外延生長，形成一層外延層；

步驟二、在所述外延層上進行第一次溝槽光刻；

步驟三、進行溝槽刻蝕，溝槽的刻蝕深度達到工藝所需的最大深度；

其特征在于，還包括，

步驟四、在所述溝槽內涂布化學填充材料，填充深度應大于等于溝槽深度；

步驟五、化學填充材料刻蝕，刻蝕深度應與后續第二次刻蝕的溝槽深度相當；

步驟六、進行第二次溝槽光刻，第二次光刻的溝槽寬度大于第一次光刻的溝槽寬度；

步驟七、進行第二次溝槽刻蝕，形成臺階式溝槽結構，刻蝕深度根據工藝需求確定；

步驟八、去除溝槽內的化學填充材料；

步驟九、在所述溝槽內進行N型外延生長，填充所述溝槽。

2.如權利要求1所述的外延工藝方法，其特征在于：所述高深寬比溝槽是指溝槽的寬度為1.0～5.0μm；深度為10.0～50.0μm的溝槽。

3.如權利要求1所述的外延工藝方法，其特征在于：所述臺階式溝槽采用多步光刻加刻蝕的方式實施。

4.如權利要求3所述的外延工藝方法，其特征在于：所述多步光刻采用同一塊掩模板，通過調節光刻時的能量、焦平面和光刻膠種類形成不同尺寸溝槽。

5.如權利要求1所述的外延工藝方法，其特征在于：所述臺階式溝槽的形成方式為，越小尺寸的溝槽開口刻蝕深度越深，越大尺寸的溝槽開口刻蝕深度越淺。

6.如權利要求1所述的外延工藝方法，其特征在于：所述臺階式溝槽的形成方式為，先通過光刻加刻蝕形成較小尺寸的溝槽，再在形成的溝槽上通過光刻加刻蝕形成較大尺寸的溝槽。

7.如權利要求1所述的外延工藝方法，其特征在于：所述臺階式溝槽的形成方式為，先通過光刻加刻蝕形成較大尺寸的溝槽，再在形成的溝槽上通過光刻加刻蝕形成較小尺寸的溝槽。

8.如權利要求1所述的外延工藝方法，其特征在于：所述臺階式溝槽至少為兩層，即至少需要通過兩次光刻加刻蝕形成。

9.如權利要求1所述的外延工藝方法，其特征在于：所述臺階式溝槽各臺階之間的高度差及開口的大小根據工藝的需求進行調整。

10.如權利要求1所述的外延工藝方法，其特征在于：所述臺階式溝槽各臺階的高度差通過調整刻蝕時間的方式來控制。

11.如權利要求1所述的外延工藝方法，其特征在于：在N型外延生長填充所述臺階式溝槽前先進行表面氧化，再濕法去除表面氧化物。