[發明專利]制造半導體器件的方法

有效

• 申請號: 201210236040.7
• 申請日: 2012-07-05
• 公開（公告）號: CN102867739A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 長谷川和彥
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H01L21/26
• 分類號: H01L21/26;H01L21/762
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;邊海梅

相關申請的交叉引用

于2011年7月5日提交的日本專利申請No.2011-148802的公開內容(包括說明書、附圖和摘要)在此通過引用整體并入本文。

技術領域

本申請涉及制造半導體器件的方法，具體而言，涉及當應用至包括形成元件隔離區的步驟的制造半導體器件的方法時有效的技術。

背景技術

通過在半導體襯底中制作溝槽并且繼而使用絕緣膜填充這些溝槽來形成元件隔離區。通過在由這些元件隔離區限定的有源區中形成各種半導體元件來制造半導體器件。有源區可以通過這些元件隔離區彼此電絕緣。

日本專利公開No.2006-173260(專利文獻1)描述了一種在濕法蝕刻處理之前中和半導體襯底的技術。

日本專利公開No.2008-113028(專利文獻2)描述了一種將物質附接至硅表面的一部分的技術，該物質具有比氫的標準電極電勢更多的正電勢，從而在HF和硅表面的被該物質所附接部分處的硅之間引起氧化反應以形成電子e^-，同時阻擋到硅的光并且從而抑制在硅中形成電子空穴對，并且使電子e^-與氫離子H⁺反應。

日本專利公開No.2009-49293(專利文獻3)中描述的技術具有以下步驟：步驟(a)，在襯底12上形成第一絕緣膜11；步驟(c)，通過濕法蝕刻選擇性地移除第一絕緣膜11；以及步驟(d)，在襯底12的第一絕緣膜11已經被移除的區域上形成第二絕緣膜17。在步驟(c)中，至少在從當開始濕法蝕刻時至將襯底與化學溶液接觸的時間段期間，使用可見光或紅外光的照明光照射襯底12的表面(在此使用的符號對應于在專利文獻3中使用的符號)。

[專利文獻1]日本專利公開No.2006-173260

[專利文獻2]日本專利公開No.2008-113028

[專利文獻3]日本專利公開No.2009-49293。

發明內容

本發明人根據調查研究結果揭示如下內容。

根據關于元件隔離區的形成步驟的調查研究，已經發現在形成元件隔離區之后，所得半導體襯底很可能在其中具有坑(凹陷、孔)。

通過以下來形成元件隔離區：在半導體襯底的主表面上形成氧化物膜；在氧化物膜上形成氮化硅膜；在氮化硅膜、氧化物膜和半導體襯底中形成元件隔離溝槽；形成氧化物膜來填充溝槽；通過CMP移除溝槽外的氧化硅膜，同時留下溝槽中的氧化硅膜以及繼而移除氮化硅膜。以此方式，形成由氧化硅膜制成埋設在溝槽中的元件隔離區。繼而，通過濕法蝕刻移除在半導體襯底的主表面上的氧化物膜以露出半導體襯底。已經發現，在這樣的元件隔離區形成步驟中，在通過濕法蝕刻移除半導體襯底的主表面上的氧化物膜以露出半導體襯底時很有可能在半導體襯底中產生坑。

當在半導體襯底中形成坑時，其有可能使從含有坑的半導體芯片區域(半導體晶片的隨后可以分別獲得半導體芯片的區域被稱為“半導體芯片區域”)獲得的半導體芯片(半導體器件)的可靠性惡化。當從含有坑的半導體芯片區域獲得的半導體芯片被選擇并且繼而移除時，這樣的坑的存在使半導體器件的產率惡化并且變成成本上升的緣由。

本發明的一個目的在于提供能夠提供具有改進的可靠性的半導體器件的技術。

本發明的另一目的在于提供能夠改進半導體器件的產率的技術。

本發明的上述和其他目的以及新穎特征將通過本文描述和所附的附圖而變得顯然。

接著，將簡單概述在本文公開的發明中的典型發明。

根據典型實施例的制造半導體器件的方法包括如下步驟：(a)制備半導體襯底；(b)在半導體襯底的主表面上形成第一絕緣膜；(c)使第一絕緣膜和半導體襯底經受等離子體干法蝕刻以在第一絕緣膜和半導體襯底中形成元件隔離溝槽；以及(d)在半導體襯底的主表面上形成第二絕緣膜以填充溝槽。該方法還包括如下步驟：(e)通過CMP移除溝槽外的第二絕緣膜以留下溝槽中的第二絕緣膜；以及(f)通過濕法蝕刻移除第一絕緣膜以露出半導體襯底。在步驟(f)中，濕法蝕刻第一絕緣膜，同時向半導體襯底的主表面的至少一部分施加140勒克司或更高的光。