[發(fā)明專利]對淺溝槽隔離區(qū)減少損害的半導(dǎo)體裝置制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310022757.6
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103219276A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: H-J·瑟斯;B·巴哈
• 申請（專利權(quán)）人: 格羅方德半導(dǎo)體公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762
• 代理公司: 北京戈程知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

技術(shù)領(lǐng)域

本揭示內(nèi)容大體有關(guān)于制造半導(dǎo)體裝置的方法，且更特別的是，有關(guān)于對淺溝槽隔離區(qū)減少損害的半導(dǎo)體裝置制造方法。

背景技術(shù)

由于集成電路半導(dǎo)體裝置的組件的微小化驅(qū)策著整個產(chǎn)業(yè)，因此不僅必須縮減組件的關(guān)鍵尺寸，也必須最小化垂直變化(vertical?variation)或“拓樸(topography)”以便增加微影及蝕刻工藝窗口，最終可增加集成電路的良率。

現(xiàn)有淺溝槽隔離(STI)制造技術(shù)包括形成墊氧化物(pad?oxide)于半導(dǎo)體基板的上表面上，形成氮化物(例如，氮化硅)研磨終止層于其上，蝕刻終止層及半導(dǎo)體基板，以在半導(dǎo)體基板中形成溝槽及主動區(qū)，在溝槽中形成熱氧化物襯底(thermal?oxide?liner)然后用隔離材料(例如，氧化硅)填充溝槽，在氮化物研磨終止層上形成覆蓋層(overburden)。然后實施平坦化，例如用化學(xué)機(jī)械研磨法(CMP)。在后續(xù)加工期間，移除氮化物及墊氧化物，接著是摻雜主動區(qū)，這通常包括掩模、離子植入及清洗步驟。在清洗步驟期間，等向移除隔離材料的頂部角落而在隔離材料的正面中留下空穴或“凹洞”。所得垂直變化使得延伸越過STI區(qū)的任何柵極的適當(dāng)結(jié)構(gòu)及囊封有困難，特別是在縮減為關(guān)鍵尺寸時。

再者，現(xiàn)有STI制造技術(shù)面對的困難是填充STI溝槽而不會有空穴、間隙或其它的不平整。因此，使用旋涂玻璃(SOG)或其它氧化物材料。不過，這些氧化物材料有高濕式蝕刻速率。為了降低蝕刻速率，在STI形成過程期間增加高溫(例如，950℃至1150℃)及長時間的退火，而必定導(dǎo)致薄膜縮小以及氧化物致密化（densification）。此一方法的缺點在于如果晶圓經(jīng)受退火薄膜的機(jī)械應(yīng)力，則可能導(dǎo)致疊對誤差(overlay?error)的增加。

因此，期望提供對STI區(qū)減少損害的半導(dǎo)體裝置制造方法。提供可避免使用使隔離材料致密化的高溫退火的半導(dǎo)體裝置制造方法也是合乎需要的。此外，由以下結(jié)合附圖及【技術(shù)領(lǐng)域】及【背景技術(shù)】的詳細(xì)說明及隨附的權(quán)利要求可明白其它期望的特征及特性。

發(fā)明內(nèi)容

提供用于制造半導(dǎo)體裝置的方法。根據(jù)一具體實施例，該半導(dǎo)體裝置是制造于半導(dǎo)體基板上。該方法包括選擇性植入摻質(zhì)離子(dopant?ions)以在該半導(dǎo)體基板中形成數(shù)個植入?yún)^(qū)(implant)。在該半導(dǎo)體基板中形成數(shù)個溝槽，以及用隔離材料填充該等溝槽。建立與該半導(dǎo)體基板實質(zhì)共面的隔離材料的上表面。然后，該方法同時退火該等植入?yún)^(qū)及該隔離材料。

在另一具體實施例中，提供一種用于制造半導(dǎo)體裝置于半導(dǎo)體基板上的方法。在該方法中，沉積上覆該半導(dǎo)體基板的平坦化終止層(planarization?stop?layer)。在該半導(dǎo)體基板中形成數(shù)個溝槽，以及沉積隔離材料于該等溝槽中。該方法平坦化該隔離材料至該平坦化終止層。然后，移除隔離材料的均勻部分以建立與該半導(dǎo)體基板不相交的隔離材料的上表面。

根據(jù)另一具體實施例，一種用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，包括提供半導(dǎo)體基板，其具有上覆半導(dǎo)體層的墊氧化物層。在該半導(dǎo)體基板上方形成植入掩模(implant?mask)，以及選擇性植入摻質(zhì)離子以在該半導(dǎo)體基板中形成數(shù)個植入?yún)^(qū)。移除該植入掩模以及沉積平坦化終止層于該半導(dǎo)體基板上。該方法蝕刻平坦化終止層及半導(dǎo)體基板以在該半導(dǎo)體基板中形成數(shù)個溝槽。然后，沉積隔離材料于該等溝槽中以及平坦化至平坦化終止層。該方法用氫氟酸(HF)蒸氣進(jìn)行干式去釉工藝(dry?deglazing?process)以建立與半導(dǎo)體基板不相交的隔離材料的上表面以及移除平坦化終止層的殘留氧化物。由該半導(dǎo)體基板移除平坦化終止層。在氧或氮的周遭環(huán)境(ambient?atmosphere)中，以約650℃至約1050℃的溫度同時退火該等植入?yún)^(qū)及該隔離材料。在退火植入?yún)^(qū)及隔離材料后，移除半導(dǎo)體基板的墊氧化物層以及在半導(dǎo)體層上形成柵極絕緣層。

附圖說明

以下結(jié)合附圖描述晶體管的具體實施例及其制造方法，其中類似的組件用相同的組件符號表示。

圖1至圖10的橫截面圖根據(jù)不同的具體實施例圖標(biāo)制造半導(dǎo)體裝置的方法步驟。

主要組件符號說明

102?????半導(dǎo)體基板

104?????墊氧化物層

106?????半導(dǎo)體層

110?????植入掩模

112?????植入?yún)^(qū)

116?????平坦化終止層

120?????蝕刻掩模

124?????溝槽

126?????氧化硅襯底