[發(fā)明專(zhuān)利]淺溝槽隔離的形成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110080417.3
• 申請(qǐng)日: 2021-01-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112928059A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖敬才;邱元元;郭振強(qiáng);黃鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華虹半導(dǎo)體（無(wú)錫）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/762
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/762;H01L27/146
• 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: 羅雅文

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種淺溝槽隔離的形成方法，涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域。該方法包括在襯底上形成墊氧化層和硬掩膜層，硬掩膜層的材料為氮化硅；通過(guò)光刻和刻蝕工藝，在襯底中形成溝槽；對(duì)襯底進(jìn)行濕法腐蝕處理，去除溝槽外側(cè)的部分硬掩膜層以及令硬掩膜層的頂角圓滑；形成一層氧化層；去除氧化層，令溝槽外側(cè)的襯底表面露出；再次形成氧化層，溝槽的側(cè)壁和底部被氧化層覆蓋，且溝槽的頂角圓滑；形成氮化硅層，氮化硅層覆蓋氧化層；利用氧化硅填充溝槽，形成淺溝槽隔離；解決了現(xiàn)有的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)在形成過(guò)程中容易出現(xiàn)側(cè)壁薄膜變形缺陷的問(wèn)題；達(dá)到了在降低暗電流對(duì)器件性能影響的同時(shí)，避免淺溝槽側(cè)壁薄膜出現(xiàn)變形缺陷，提高器件性能的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體涉及一種淺溝槽隔離的形成方法。

背景技術(shù)

CMOS圖像傳感器是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的器件，具有體積小、功耗小、成本低等特點(diǎn)。在器件制造時(shí)，同一片襯底上的各個(gè)器件有源區(qū)通過(guò)隔離結(jié)構(gòu)隔離。淺溝槽隔離(Shallow Trench Isolation，STI)被廣泛應(yīng)用在CMOS圖像傳感器的制造中。

CMOS圖像傳感器像素區(qū)中的暗電流對(duì)器件的性能有不利影響，電荷穿過(guò)STI的氧化層而逸出至界面是產(chǎn)生暗電流的主要機(jī)理。目前，在形成STI的過(guò)程中，會(huì)在STI的氧化層表面生長(zhǎng)一層氮化硅，由于氮化硅的致密度高于氧化硅的致密度，因此能夠有效阻止電荷逸出，從而降低暗電流對(duì)器件性能的影響。

但是，氮化硅沉積后存在較大殘余應(yīng)力，加上在溝槽內(nèi)填充HDP(High DensityPlasma，高密度等離子體)氧化硅時(shí)高密度等離子體的轟擊，導(dǎo)致壓力不匹配發(fā)生薄膜變形，影響器件性能。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決相關(guān)技術(shù)中的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N淺溝槽隔離的形成方法。該技術(shù)方案如下：

一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種淺溝槽隔離的形成方法，該方法包括：

在襯底上形成墊氧化層和硬掩膜層，硬掩膜層的材料為氮化硅；

通過(guò)光刻和刻蝕工藝，在襯底中形成溝槽；

對(duì)襯底進(jìn)行濕法腐蝕處理，去除溝槽外側(cè)的部分硬掩膜層以及令硬掩膜層的頂角圓滑；

形成一層氧化層，溝槽的側(cè)壁和底部被氧化層覆蓋；

去除氧化層，令溝槽外側(cè)的襯底表面露出；

再次形成氧化層，溝槽的側(cè)壁和底部被氧化層覆蓋，且溝槽的頂角圓滑；

形成氮化硅層，氮化硅層覆蓋氧化層；

利用氧化硅填充溝槽，形成淺溝槽隔離。

可選的，對(duì)襯底進(jìn)行濕法腐蝕處理，包括：

對(duì)襯底表面的硬掩膜層進(jìn)行濕法腐蝕處理。

可選的，對(duì)襯底進(jìn)行濕法腐蝕處理，包括：

對(duì)襯底表面的硬掩膜層和墊氧化層進(jìn)行濕法腐蝕處理。

可選的，形成氧化層，包括：

通過(guò)ISSG工藝生長(zhǎng)氧化層。

可選的，形成氮化硅層，包括：

通過(guò)沉積工藝或熱爐管工藝，在氧化層表面形成氮化硅層。

可選的，利用氧化硅填充溝槽，形成淺溝槽隔離，包括：

通過(guò)HDP工藝沉積氧化硅，利用氧化硅完全填充溝槽，形成淺溝槽隔離。

可選的，去除氧化層，令溝槽外側(cè)的襯底表面露出，包括：

通過(guò)濕法腐蝕工藝，去除氧化層，令溝槽外側(cè)的襯底表面露出。