[發明專利]一種淺溝槽的形成方法

有效

• 申請號: 201310647706.2
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN104701235B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 張海洋;王冬江
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

一種淺溝槽的形成方法，包括下列步驟：提供半導體襯底，所述半導體襯底表面從下往上依次形成有N層膜層，N為正整數；從上至下依次分步刻蝕相應膜層，直至在半導體襯底中形成淺溝槽，其中每步刻蝕前均將晶圓水平旋轉預定角度。本發明不斷地在下一步刻蝕前旋轉晶圓角度，以緩解不同位置的刻蝕量差異，使最終形成的淺溝槽在不同位置的深度一致，保證了半導體器件的良品率。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種淺溝槽的形成方法。

背景技術

隨著集成電路尺寸的減小，構成電路的器件必須更密集地放置，以適應芯片上可用的有限空間。由于目前的研究致力于增大半導體襯底的單位面積上有源器件的密度，所以電路間的有效絕緣隔離變得更加重要。

淺溝槽隔離（STI）技術擁有多項的工藝及電性隔離優點，包括可減少占用晶圓表面的面積同時增加器件的集成度，保持表面平坦度及較少通道寬度侵蝕等。因此，目前元件例如MOS電路的有源區隔離層已大多采用淺溝槽隔離工藝來制作。具體工藝步驟如下：

參考圖1，在半導體襯底100上形成墊氧化層102，形成墊氧化層102的方法為熱氧化法，墊氧化層102的材料具體為二氧化硅；用低壓化學氣相沉積法在墊氧化層102上形成腐蝕阻擋層104，用于在后續刻蝕過程中保護下面的墊氧化層102免受腐蝕，其中腐蝕阻擋層104的材料為氮化硅等；然后，在腐蝕阻擋層104上形成無定形碳層106，用于在后續灰化光刻膠層及抗反射層時保護其下方的膜層；在無定形碳層106上形成底部抗反射層108，用以光刻過程中保護下面膜層免受光線影響；用旋涂法在底部抗反射層108上形成光刻膠層110；經過曝光、顯影工藝，在光刻膠層上形成與后續淺溝槽對應的第一開口111。

如圖2所示，以圖1中的光刻膠層110為掩模，經由第一開口，刻蝕底部抗反射層108和無定形碳層106至露出腐蝕阻擋層104，形成第二開口112；灰化法去除光刻膠層。

如圖3所示，以圖2中的底部抗反射層108和無定形碳層106為掩膜，沿第二開口刻蝕腐蝕阻擋層104和墊氧化層102至露出半導體襯底100，形成第三開口113；灰化法去除底部抗反射層和無定形碳層。

如圖4所示，以腐蝕阻擋層104和墊氧化層102為掩膜，沿第三開口刻蝕半導體襯底100，形成淺溝槽115；向淺溝槽內填充滿絕緣物質，形成淺溝槽隔離（未圖示），相鄰淺溝槽隔離之間的區域為有源區。

但是，現有技術形成的淺溝槽在不同位置深度差別會很大，進而造成良品率降低。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種淺溝槽的形成方法，防止最終形成的淺溝槽在不同位置深度差別會很大。

為解決上述問題，本發明提供一種淺溝槽的形成方法，一種淺溝槽的形成方法，包括下列步驟：提供半導體襯底，所述半導體襯底表面從下往上依次形成有N層膜層，N為正整數；從上至下依次分步刻蝕相應膜層，直至在半導體襯底中形成淺溝槽，其中每步刻蝕前均將晶圓水平旋轉預定角度。

可選的，在形成淺溝槽之前，還包括步驟：提供控片；在控片上從下往上依次形成有N層膜層；從上至下依次分步刻蝕相應膜層，直至在半導體襯底中形成淺溝槽；通過測量確定不同位置淺溝槽之間最大不對稱度。

可選的，所述每步刻蝕前旋轉的預定角度相同或不同。

可選的，當所述每步刻蝕前旋轉的預定角度相同時，預定角度等于最大不對稱度除以刻蝕步驟數。

可選的，當所述每步刻蝕前旋轉的預定角度不同時，每步刻蝕旋轉前的通定角度總和等于最大不對稱度。

可選的，所述最大不對稱度范圍為1°～360°。

可選的，所述水平旋轉為水平順時針旋轉或水平逆時針旋轉。