[發明專利]濕法處理方法及回蝕方法

有效

• 申請號: 201010508098.3
• 申請日: 2010-10-15
• 公開（公告）號: CN102446702A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 劉煥新
• 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: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/762
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本發明涉及半導體器件技術領域，尤其涉及一種濕法處理方法及回蝕方法。?

背景技術

隨著集成電路技術的發展，集成電路的集成度越來越高，半導體器件的特征尺寸(CD)越來越小，器件之間的距離也越來越小，從而使得各器件之間的絕緣隔離保護也變得更加重要。當半導體制造技術工藝進入深亞微米技術節點之后，0.13μm技術以下的半導體器件的有源區(AA，Active?Area)之間的隔離槽通常都采用淺溝槽隔離(STI，Shallow?Trench?Isolation)技術來制作。?

請參考圖1A至圖1H，圖1A至圖1H為STI制備方法各步驟對應的器件剖面結構示意圖，如圖1A至圖1H所示，STI的制備通常包括如下步驟：?

提供半導體襯底101；?

在所述半導體襯底101上依次形成墊氧化層(Pad?Oxide)102及氮化硅層103，如圖1A所示；其中，所述氮化硅層103作為阻擋層；?

在所述氮化硅層103上涂光刻膠104，并利用淺溝槽掩模版對所述光刻膠104進行曝光及顯影，形成圖形化的光刻膠104，如圖1B所示；?

以所述圖形化的光刻膠104為掩模，分別對所述氮化硅層103、墊氧化層102及半導體襯底101進行刻蝕，在所述半導體襯底101中形成淺溝槽105，如圖1C所示；并且在刻蝕的過程中將產生有機聚合物；?

進行濕法清洗，去除所述刻蝕步驟中形成的有機聚合物；?

去除所述圖形化的光刻膠，如圖1D所示；?

通過濕法刻蝕對所述氮化硅層103及墊氧化層102進行回蝕(pull?back)，回蝕后的器件結構剖面圖如圖1E所示；其中，回蝕的作用是增大淺溝槽105上方的寬度，從而便于后續的高密度等離子(HDP)氧化物的淺溝槽填充，也有利于使所述淺溝槽105上部的拐角圓形化(Comer?Rounding)，并且能改善有源?區與STI交界處的凹陷問題；?

在所述溝槽105的側壁上形成襯氧化層(Liner?Oxide)106，并對所述襯氧化層106進行預清洗，該步驟完成之后的器件剖面結構示意圖如圖1F所示；其中，對所述襯氧化層106進行預清洗的目的是為了清除襯氧化層106表面的顆粒(particle)，使其表面更平整，從而有利于后續的高密度等離子(HDP)氧化物的淺溝槽填充；?

通過高密度等離子體化學氣相沉積法(HDPCVD)或高深寬比工藝(HARP，High?Aspect?Ratio?Process)在所述氮化硅層103上形成絕緣層107，且所述絕緣層107填滿所述淺溝槽105，并對所述絕緣層107進行化學機械拋光，去除所述氮化硅層103上的絕緣層107；該步驟完成之后的器件剖面結構示意圖如圖1G所示；?

去除所述氮化硅層103及所述墊氧化層102，如圖1H所示。?

其中，關于對氮化硅層及墊氧化層進行回蝕的工藝請參考圖2，圖2為現有的對氮化硅層及墊氧化層進行回蝕的工藝步驟流程圖，如圖2所示，現有的對氮化硅層及墊氧化層進行回蝕的工藝包括如下步驟：?

S101、將所述半導體襯底置于裝有溫度為160℃～165℃的磷酸溶液的第一槽中，對所述氮化硅進行刻蝕；?

S102、將所述半導體襯底從所述第一槽中取出，置于裝有去離子水的第二槽中，并利用溫度為60℃～80℃的去離子水對所述半導體襯底進行沖洗，去除殘留在所述半導體襯底上的磷酸溶液；?

S103、將所述半導體襯底從所述第二槽中取出，置于裝有稀釋的HF溶液的第三槽中，對所述墊氧化層進行刻蝕；其中，所述稀釋的HF溶液的濃度為1∶100～1∶500；?

S104、將所述半導體襯底從所述第三槽中取出，置于裝有去離子水的第四槽中，并利用去離子水對所述半導體襯底進行沖洗，去除殘留在所述半導體襯底上的氫氟酸溶液；?

S105、將所述半導體襯底從所述第四槽中取出，置于裝有1號標準清洗液(SC1)的第五槽中進行清洗，去除半導體襯底表面的顆粒和有機物；其中所述SC1為雙氧水(H₂O₂)和氫氧化氨(NH₄OH)的混合液；?

S106、將所述半導體襯底從所述第五槽中取出，置于裝有去離子水的第六槽中，并利用去離子水對所述半導體襯底進行沖洗，去除殘留在半導體襯底表面的SC1液體；以及?

S107、將所述半導體襯底從所述第六槽中取出，置于第七槽中，對所述半導體襯底進行異丙醇(IPA，Isopropyl?Alcohol)烘干。?