[發(fā)明專利]帶空氣間隙的深隔離槽的制造方法

無效

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• 申請日: 2009-11-30
• 公開（公告）號: CN102082111A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王雷
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762;H01L21/764
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 王函

1.一種帶空氣間隙的深隔離槽的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)光刻刻蝕硅基板形成深隔離槽；

(2)在深隔離槽的側(cè)壁成長側(cè)壁保護(hù)層；

(3)贗層材料填充部分深隔離槽；

(4)覆蓋介質(zhì)層填充深隔離槽；

(5)光刻刻蝕覆蓋介質(zhì)層，在深隔離槽中心產(chǎn)生小孔；

(6)去除贗層材料；

(7)介質(zhì)層填充覆蓋介質(zhì)層的小孔，在深隔離槽內(nèi)形成空氣間隙；

(8)回刻或通過化學(xué)機(jī)械拋光去除有源區(qū)上的介質(zhì)層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶空氣間隙的深隔離槽的制造方法，其特征是，步驟(1)中的刻蝕采用光刻膠為掩膜的干法刻蝕，或以氧化物、氮化物或碳化物為第二層硬掩膜的干法刻蝕。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶空氣間隙的深隔離槽的刻蝕方法，其特征是，如果步驟(1)采用以氧化物、氮化物或碳化物為第二層硬掩膜的干法刻蝕，后續(xù)應(yīng)該有去除該第二層硬掩膜的工藝。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶空氣間隙的深隔離槽的制造方法，其特征是，步驟(6)所述去除贗層材料采用加熱揮發(fā)贗層材料，或者采用HF去除贗層材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶空氣間隙的深隔離槽的制造方法，其特征是，當(dāng)步驟(6)采用加熱揮發(fā)贗層材料去除贗層材料時(shí)，步驟(2)中的側(cè)壁保護(hù)層材料為氧化物，氮化物或碳化物；步驟(3)中的贗層材料為常溫下為液態(tài)，100～250℃加熱后為固態(tài)，250～400℃下可以汽化的材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的帶空氣間隙的深隔離槽的制造方法，其特征是，步驟(6)中所述加熱揮發(fā)贗層材料的加熱汽化溫度為250℃～400℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶空氣間隙的深隔離槽的制造方法，其特征是，當(dāng)步驟(6)采用加熱揮發(fā)贗層材料去除贗層材料時(shí)，步驟(4)中的覆蓋介質(zhì)層材料成膜的溫度不能高于贗層材料的汽化溫度，因此該步驟采用低溫成膜工藝，可采用SOG成膜工藝或低溫ALD成膜工藝。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶空氣間隙的深隔離槽的制造方法，其特征是，當(dāng)步驟(6)采用HF去除贗層材料時(shí)，步驟(2)中的側(cè)壁保護(hù)層材料為SiN或SiC，步驟(3)中的贗層材料為SiO2，步驟(4)中的覆蓋介質(zhì)層材料為SiN或SiC。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶空氣間隙的深隔離槽的制造方法，其特征是，步驟(5)中的光刻區(qū)域尺寸大小為0.02微米～1/2的深隔離槽尺寸之間，且刻蝕完成后底部小孔尺寸＜0.5微米。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的帶空氣間隙的深隔離槽的制造方法，其特征是，步驟(5)中的刻蝕方法可以為濕法刻蝕工藝或干法刻蝕工藝。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶空氣間隙的深隔離槽的制造方法，其特征是，步驟(7)中的介質(zhì)層填充采用常規(guī)的介質(zhì)層沉積工藝，可采用PVD，CVD或HDP工藝。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶空氣間隙的深隔離槽的制造方法，其特征是，步驟(8)中所述去除有源區(qū)上的介質(zhì)層，同時(shí)保證在深隔離槽中空氣間隙上方的介質(zhì)層＞500埃。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的帶空氣間隙的深隔離槽的制造方法，其特征是，步驟(8)中所述去除有源區(qū)上的介質(zhì)層，可以殘留20～1000埃的介質(zhì)層作為后續(xù)注入的阻擋層，然后在后續(xù)的濕法工藝中去除，同時(shí)保證在深隔離槽中空氣間隙上方的介質(zhì)層＞500埃。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶空氣間隙的深隔離槽的制造方法，其特征是，步驟(7)中，所述形成的空氣間隙的橫向及底部接觸為側(cè)壁保護(hù)層材料，上部接觸為覆蓋介質(zhì)層和介質(zhì)層材料。

15.根據(jù)權(quán)利要求1或14所述的帶空氣間隙的深隔離槽的制造方法，其特征是，步驟(7)中，所述形成的空氣間隙橫向尺寸由側(cè)壁保護(hù)層決定，深度由贗層材料填充深度決定。