[發明專利]一種利用N型離子注入形成雙深度隔離溝道的方法

無效

• 申請號: 201110222151.8
• 申請日: 2011-08-04
• 公開（公告）號: CN102437081A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 羅飛
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762;H01L21/3115;H01L27/146
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

1.一種利用N型離子注入形成雙深度隔離溝道的方法，其特征在于，包括下列步驟：

提供包含像素單元區和外圍電路區的半導體襯底，所述半導體襯底上形成有襯底氧化物層；

在所述襯底氧化物層上沉積硬掩膜層；

在所述硬掩膜層上形成光刻膠層，進行光刻，從而在所述光刻膠層的與所述像素單元區在垂直方向上的延伸區域交疊的區域中形成第一開口，在所述光刻膠層的與所述外圍電路區在垂直方向上的延伸區域交疊的區域中形成第二開口；

利用所述第一開口和所述第二開口對所述硬掩膜層進行刻蝕并且刻蝕停止于所述襯底氧化物層，以在所述硬掩膜層的與所述像素單元區在垂直方向上的延伸區域交疊的區域中形成第三開口，同時在所述硬掩膜層的與所述外圍電路區在垂直方向上的延伸區域交疊的區域中形成第四開口，之后去除剩余的光刻膠；

通過光阻將所述像素單元區上方的和所述外圍電路區上方的所述硬掩膜層覆蓋，并同時覆蓋所述第三開口和所述第四開口，進行光刻，移除所述外圍電路區上方的所述硬掩膜層上的光阻，并將所述第四開口予以暴露；

通過所述第四開口將N型離子注入至所述外圍電路區；

去除光阻，通過熱處理方式活化注入N型離子；

通過所述第三開口和所述第四開口分別對所述像素單元區和所述外圍電路區進行刻蝕，所述第三開口和所述第四開口下方的所述襯底氧化物層同時也被刻蝕掉，以在所述像素單元區和所述外圍電路區內分別形成隔離溝道，位于所述像素單元區內的隔離溝道的深度淺于位于所述外圍電路區內的隔離溝道的深度。

2.根據權利要求1所述的利用N型離子注入形成雙深度隔離溝道的方法，其特征在于，所述襯底氧化物層為氧化硅層。

3.根據權利要求1所述的利用N型離子注入形成雙深度隔離溝道的方法，其特征在于，所述硬掩膜層為氮化硅層。

4.根據權利要求1所述的利用N型離子注入形成雙深度隔離溝道的方法，其特征在于，所述活化注入離子采用的熱處理方式為快速加熱退火方式。

5.根據權利要求4所述的利用N型離子注入形成雙深度隔離溝道的方法，其特征在于，所述快速加熱退火方式為在1000攝氏度的溫度條件下退火20秒鐘。

6.根據權利要求1所述的利用N型離子注入形成雙深度隔離溝道的方法，其特征在于，所述的通過光阻將所述像素單元區上方的和所述外圍電路區上方的所述硬掩膜層覆蓋后進行光刻是采用負性光刻膠。

7.根據權利要求1所述的利用N型離子注入形成雙深度隔離溝道的方法，其特征在于，對所述像素單元區和所述外圍電路區進行刻蝕以形成隔離溝道是采用以鹵族氣體為刻蝕劑的干法刻蝕。

8.根據權利要求7所述的利用N型離子注入形成雙深度隔離溝道的方法，其特征在于，所述干法刻蝕的刻蝕條件為：氣壓20毫托，射頻電源頻率為13.56兆赫茲，上電極射頻電源功率為400瓦，下電極射頻電源功率為80瓦，氯氣氣體流量為每分鐘100標準立方厘米，氧氣氣體流量為每分鐘10標準立方厘米，氦氣氣體流量為每分鐘100標準立方厘米，刻蝕時間為50秒。

9.根據權利要求8所述的利用N型離子注入形成雙深度隔離溝道的方法，其特征在于，位于所述外圍電路區內的隔離溝道深度為3500埃，而進行了離子注入的位于所述像素單元區內的隔離溝道深度為3200埃。

10.根據權利要求1所述的利用N型離子注入形成雙深度隔離溝道的方法，其特征在于，所述N型離子為磷原子。

11.根據權利要求10所述的利用N型離子注入形成雙深度隔離溝道的方法，其特征在于，用1000電子伏特的能量將1×10¹⁵個每平方厘米濃度的磷原子注入所述外圍電路區中。