[發(fā)明專利]深溝槽頂部?jī)A斜角形成的工藝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210319871.0
• 申請(qǐng)日: 2012-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN103035561A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳智勇;劉鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/762
• 分類號(hào): H01L21/762
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 高月紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種溝槽頂部?jī)A斜角形成的工藝方法，特別是涉及一種深溝槽頂部?jī)A斜角形成的工藝方法。

背景技術(shù)

針對(duì)在RFLDMOS（射頻橫向擴(kuò)散型金屬氧化場(chǎng)效應(yīng)管）厚場(chǎng)氧隔離介質(zhì)層工藝中，通過深溝槽刻蝕形成單晶硅溝槽的等間隔排列，然后通過熱氧化過程把等間隔排列的單晶硅溝槽部份氧化成二氧化硅，然后填入二氧化硅或多晶硅，從而形成大面積的厚場(chǎng)氧隔離介質(zhì)層。

為了控制硅片的應(yīng)力，垂直的深溝槽可以有效的降低應(yīng)力，由于后續(xù)是在溝槽內(nèi)填入二氧化硅或多晶硅，因此，尖銳的深溝槽頂部輪廓在后續(xù)氧化膜生長(zhǎng)完后，深溝槽頂部開口和底部開口尺寸相近，導(dǎo)致后續(xù)氧化膜或多晶硅填入后形成很大的縫隙和孔洞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種深溝槽頂部?jī)A斜角形成的工藝方法，以解決后續(xù)氧化膜或多晶硅填入后形成很大的縫隙和孔洞等問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的深溝槽頂部?jī)A斜角形成的工藝方法，包括步驟：

1）在單晶硅襯底上，依次淀積，形成第一氧化膜-氮化膜-第二氧化膜結(jié)構(gòu)的硬掩膜，或者只淀積第三氧化膜作為硬掩膜；

2）干法刻蝕硬掩膜，形成深溝槽圖形；

3）在單晶硅襯底上，干法刻蝕形成深溝槽；

4）濕法刻蝕，去除第二氧化膜，或通過濕法刻蝕，將第三氧化膜橫向推進(jìn)一部分；

5）干法刻蝕，去除氮化膜和第一氧化膜，或去除第三氧化膜，形成深溝槽頂部圓角；

6）單晶硅回刻，形成深溝槽頂部?jī)A斜角。

所述步驟1）中，淀積的方式包括：爐管或化學(xué)氣相淀積；第一氧化膜、第二氧化膜、第三氧化膜的材質(zhì)包括：氧化硅；氮化膜的材質(zhì)包括：氮化硅；其中，第一氧化膜的厚度根據(jù)深溝槽頂部?jī)A斜角度需求決定；氮化膜的厚度根據(jù)后續(xù)化學(xué)機(jī)械研磨工藝需求來決定；第二氧化膜的厚度根據(jù)深溝槽的深度決定；第三氧化膜的厚度由深溝槽的深度決定；第一氧化膜-氮化膜-第二氧化膜結(jié)構(gòu)的硬掩膜適用于射頻橫向擴(kuò)散型金屬氧化場(chǎng)效應(yīng)管器件；第三氧化膜作為硬掩膜的適用于只有厚場(chǎng)氧的器件。

所述步驟2）中，干法刻蝕的步驟包括：通過光刻以及采用刻蝕氣體，形成深溝槽圖形，然后，把光刻膠通過濕法去除；其中，干法刻蝕的工藝參數(shù)為：壓力5～50豪托，單電極功率為200～1000瓦，刻蝕氣體包括：50～150SCCM?CF₄、10～40SCCM?CHF₃或5～20SCCM?O₂。

所述步驟3）中，深溝槽是垂直的單晶硅深溝槽；干法刻蝕的工藝參數(shù)為：壓力為10～100毫托，上部電極功率為500～1500W，下部電極功率為50～600W，刻蝕氣體包括：15～30SCCMSF6、5～20SCCM?CF₄或5～20SCCM?CHF₃。

所述步驟4）中，濕法刻蝕中的藥液包括：含有氫氟酸成分的藥液；將第三氧化膜橫向推進(jìn)一部分中，推進(jìn)范圍以深溝槽頂部斜角寬度決定。

所述步驟5）中，干法刻蝕的工藝參數(shù)為：壓力5～50豪托，單電極功率為200～1000瓦，刻蝕氣體包括：50～150SCCM?CF₄、10～40SCCM?CHF₃或5～20SCCM?O₂。

所述步驟6）中，回刻的工藝參數(shù)為：壓力5～50毫托，上部電極功率為1000～2000W，下部電極功率為100～500W，刻蝕氣體包括：100～200SCCM?Cl₂、5～20SCCM?HBR或20～50SCCMO₂。

本發(fā)明通過在先在深溝槽頂部形成圓角，再通過單晶硅回刻在深溝槽頂部形成傾斜角的工藝方法，即通過深溝槽的頂部開口形成一個(gè)傾斜角，這樣器件制造中的后續(xù)的填充物（包括氧化膜或多晶硅填入）形成的縫隙或空洞會(huì)小，防止后續(xù)化學(xué)機(jī)械研磨把縫隙或孔洞被打開，增加了后續(xù)工藝的工藝窗口，使工藝得以量產(chǎn)。另外，本發(fā)明適用于射頻橫向擴(kuò)散型金屬氧化場(chǎng)效應(yīng)管器件，但不僅限于這種器件，還適用于所有的深溝槽頂部輪廓修正（包括傾斜角或圓角）的器件。

附圖說明

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1是硬掩膜淀積后的示意圖；

圖2是硬掩膜干法刻蝕后的示意圖；

圖3是單晶硅深溝槽刻蝕后的示意圖；

圖4是氧化膜濕法刻蝕后的示意圖；

圖5是氮化膜和氧化膜干法刻蝕后的示意圖；