[發(fā)明專(zhuān)利]一種超級(jí)結(jié)深溝槽填充工藝方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210493158.8
• 申請(qǐng)日: 2012-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103855002A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉遠(yuǎn)良
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/336
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/336
• 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: 王函

1.一種超級(jí)結(jié)深溝槽填充工藝方法，其特征在于，包括下列工藝步驟：

步驟1，在超級(jí)結(jié)工藝制備過(guò)程中，利用光刻及干法刻蝕工藝在外延硅片上形成一定深度的深溝槽，該深溝槽的深度由器件的電特性來(lái)決定；

步驟2，利用外延填充工藝在溝槽內(nèi)填充單晶硅，由于晶向差異在終端溝槽區(qū)域內(nèi)會(huì)有空洞或者縫隙出現(xiàn)；

步驟3，通過(guò)一層光罩定義出除終端溝槽之外的區(qū)域，并將該區(qū)域用光刻膠所覆蓋；

步驟4，利用干法刻蝕將終端溝槽進(jìn)行刻蝕，一直刻蝕至溝槽內(nèi)的空洞或者縫隙完全被打開(kāi)為止；

步驟5，將光刻膠去除；

步驟6，利用多晶硅填充工藝，將終端溝槽完全填充，并用化學(xué)機(jī)械研磨或者干法刻蝕的方法將硅表面多晶硅去除。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟1中，所述深溝槽的形成方法是先在硅片表面沉積一層厚度為1-2微米的氧化物，然后利用光刻定義深溝槽形成區(qū)域，再利用干法刻蝕將溝槽區(qū)的氧化物去除，然后將光刻膠去除；此時(shí)利用氧化物作為刻蝕阻擋層進(jìn)行深溝槽刻蝕，刻蝕深度主要是由所制備的器件電特性所決定，深溝槽的深度為10-50微米。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟2中，所述利用外延填充工藝在溝槽內(nèi)填充單晶硅，填充至終端溝槽區(qū)域內(nèi)空洞或者縫隙將要封口時(shí)為止；所述外延填充工藝是常規(guī)外延工藝或者是選擇性外延填充工藝。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟3中，所述利用光刻膠定義出終端溝槽區(qū)域，以保護(hù)元胞區(qū)域已經(jīng)填好的溝槽不會(huì)受到破壞。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟4中，所述利用干法刻蝕將終端溝槽刻蝕，刻蝕深度是將溝槽內(nèi)的空洞或者縫隙被完全打開(kāi)為止，該步干法刻蝕將終端區(qū)溝槽封口變大，降低空洞或者縫隙的深寬比。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟6具體為：利用摻雜多晶硅填充工藝，將終端溝槽完全填充，并用化學(xué)機(jī)械研磨或者干法刻蝕的方法將硅表面多晶硅去除。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟6具體為：使用非摻雜多晶硅填充工藝，將終端溝槽完全填充，并用化學(xué)機(jī)械研磨或者干法刻蝕的方法將硅表面多晶硅去除，然后利用離子注入的方式對(duì)多晶硅進(jìn)行摻雜。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述多晶硅摻雜濃度等于或者高于所述步驟2中利用外延填充工藝在溝槽內(nèi)填充的單晶硅外延層的濃度。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：所述離子注入的濃度等于或者高于所述步驟2中利用外延填充工藝在溝槽內(nèi)填充的單晶硅外延層的濃度。