CN101635269A - 高压mos器件浅沟槽区域的制程方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，其特征在于：步骤1：在硅衬底表面定义出需要进行浅沟槽隔绝蚀刻的区域；步骤2：对定义出来的区域采用高密度等离子体进行干法蚀刻；步骤3：高温湿润条件下，在浅沟槽表面生成牺牲氧化层；步骤4：采用配比比例1∶100的氢氟酸溶液作为蚀刻剂将牺牲氧化层全部蚀刻掉；步骤5：蚀刻后的浅沟槽表面进行干法氧化，生长出规定厚度的氧化层，并进行高温退火处理。采用本设计的浅沟槽区域的制程方法，藉由牺牲氧化层的生成及缓慢蚀刻，改善了浅沟槽的折角处氧化层厚度及平滑度的均匀性，使整个高压MOS器件的可靠性得到大幅提高。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件，尤其涉及高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，属于半导体制造领域。
背景技术
在0.25μm以下的成熟制程中，通常使用蚀刻形成浅沟槽的方式来达到元器件相隔绝的目的。为防止尖端放电的产生，在浅沟槽蚀刻后进行介电材料的绝缘填充前，往往都会在浅沟槽内生长一层薄薄的氧化层，使得浅沟槽的折角处能够较为平滑。一般情况下，高压MOS器件会应用在电压较高的环境下(电压大于12伏)，所以栅氧化层的厚度比较高(通常大于200A)。
由于制程能力的限制，浅沟槽折角处的硅衬底与一般平坦的硅衬底的氧化速率存在差异，由此带来的一个困扰是：当栅氧化层越厚时，整个MOS器件的浅沟槽折角处的厚度及平滑度就会比较难控制，直接影响栅氧化层的可靠性。如果当浅沟槽折角处的厚度及平滑度不均匀，整个高压MOS器件栅氧化层的可靠性将会更糟糕，突出表现在TDDB(Time DependentDielectric Breakdown)测试不易得到较好的结果。
故而，为了解决这个问题，改善高压MOS器件浅沟槽折角处的厚度及平滑度的均匀性，便成为该行业技术人员钻研的一个重要课题。
发明内容
针对上述现有技术的存在的缺陷，本发明的目的旨在提供一种高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，改善浅沟槽折角处的厚度及平滑度的均匀性，防止尖端放电，从而改善栅氧化层的性能及寿命，使栅氧化层TDDB测试得到较好的结果。
为达成上述目的，本发明提出的技术方案为：
高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，其特征在于：步骤1：在衬底表面定义出需要进行浅沟槽隔绝蚀刻的区域；步骤2：对定义出来的区域进行干法蚀刻；步骤3：高温I、湿润条件下，在浅沟槽内表面生成牺牲氧化层；步骤4：采用蚀刻剂将牺牲氧化层全部蚀刻掉；步骤5：蚀刻后的浅沟槽表面进行干法氧化，生长一定厚度的氧化层，并以高温II进行退火处理。
进一步地，步骤1用来定义浅沟槽隔绝区域的是氮化硅掩模，沉积在衬底表面；步骤2中采用的是高密度等离子体来进行干法蚀刻；步骤3中所述的高温湿润条件指的是：摄氏900度；步骤4中所述的蚀刻剂为配比比例1∶100的氢氟酸溶液。
本发明高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，其投入应用后将具有的有益效果为：藉由牺牲氧化层的生成及缓慢蚀刻，改善了浅沟槽的折角处氧化层厚度及平滑度，使整个高压MOS器件的可靠性得到大幅提高。
附图说明
图1是本发明长成方法步骤1及步骤2实施后的衬底剖视图；
图2是本发明长成方法步骤3实施后的衬底剖视图；
图3是本发明长成方法步骤4实施后的衬底剖视图；
图4是本发明长成方法步骤5实施后的衬底剖视图；
图5是本发明栅氧化层长成后进行掩模板移除的衬底剖视图；
图6是图5后续工艺制成的衬底剖视图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易理解，下面特结合衬底在该制程各步骤的剖视图，作详细说明如下：
本发明提供一种高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，包括如下步骤：
步骤1：在硅衬底1的表面采用氮化硅掩模2沉积，定义出需要进行浅沟槽隔绝蚀刻的区域，如图1所示；
步骤2：对定义出来的区域采用高密度等离子体进行干法蚀刻，蚀刻后在衬底上形成浅沟槽3的隔绝效果，其形状如图1的剖视图所示；
步骤3：在摄氏900度的高温高湿条件下，在浅沟槽3的底面及两侧边生成一层薄薄的牺牲氧化层4；
步骤4：采用配比比例1∶100的氢氟酸-水溶液将牺牲氧化层缓慢地全部蚀刻掉，使得浅沟槽的折角处31更为平滑；
步骤5：蚀刻后的浅沟槽表面进行干法氧化，生长出规定厚度的氧化层，并在摄氏1100度的高温情况下进行退火处理，而使氧化层的结构更为致密均匀；
完成了上述步骤后的高压MOS器件，其栅氧化层厚度的均匀性得到了显著改善。在后续的制程中，浅沟槽3内填充入未掺杂的二氧化硅玻璃直至与衬底1表面平整后，将氮化硅掩模2完全移除，进而实施下一步的高压MOS器件栅氧化层的生长及其他后续制程。
现有高压MOS器件的浅沟槽区域的制程往往是直接生长氧化衬垫，其浅沟槽的折角处氧化层的厚度及平滑度很难得到保证，而本发明克服了浅沟槽的折角处氧化层的厚度及平滑度不佳的缺陷，通过牺牲氧化层的生成及缓慢蚀刻，保证了浅沟槽折角处的氧化层的厚度及平滑度。此外，其牺牲氧化层蚀刻所采用的蚀刻剂为配比比例1∶100的氢氟酸-水溶液，区别于现有采用配比比例1∶4∶20的氢氟酸-氟化铵-水溶液，有效延长了蚀刻时间，进一步改善了整个高压MOS器件浅沟槽折角处厚度及平滑度的均匀性，提高了器件可靠性。
综上对于本发明具体实施步骤及其特征的详细描述，旨在加深对本发明高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法的理解，并非以此限制本专利应用实施的范围及多变性。故凡是相对于本发明等效或近似的变换方法，可以实现本发明目的的设计方案，均应该被视为属于本发明专利保护的范畴。
Claims (6)
1.高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，其特征在于：
步骤1：在衬底表面定义出需要进行浅沟槽隔绝蚀刻的区域；步骤2：对定义出来的区域进行干法蚀刻；步骤3：高温I、湿润条件下，在浅沟槽内表面生成牺牲氧化层；步骤4：采用蚀刻剂将牺牲氧化层全部蚀刻掉；步骤5：蚀刻后的浅沟槽表面进行干法氧化，生长一定厚度的氧化层，并以高温II进行退火处理。
2.根据权利要求1所述的高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，其特征在于：步骤1用来定义浅沟槽隔绝区域的是氮化硅掩模，沉积在衬底表面。
3.根据权利要求1所述的高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，其特征在于：步骤2中采用的是高密度等离子体来进行干法蚀刻。
4.根据权利要求1所述的高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，其特征在于：步骤3中所述的高温I条件指的是摄氏900度。
5.根据权利要求1所述的高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，其特征在于：步骤5中所述的高温II条件指的是摄氏1100度。
6.根据权利要求1所述的高压MOS器件浅沟槽区域的制程方法，其特征在于：步骤4中所述的蚀刻剂为配比比例1∶100的氢氟酸溶液。
Priority Applications (1)
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| CN200810020804A CN101635269A (zh) | 2008-07-25 | 2008-07-25 | 高压mos器件浅沟槽区域的制程方法 |
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| CN200810020804A CN101635269A (zh) | 2008-07-25 | 2008-07-25 | 高压mos器件浅沟槽区域的制程方法 |
Publications (1)
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| CN101635269A true CN101635269A (zh) | 2010-01-27 |
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| CN (1) | CN101635269A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103996695A (zh) * | 2014-04-28 | 2014-08-20 | 青岛海信电器股份有限公司 | 一种曲面有机发光二极管显示面板 |
| CN106158647A (zh) * | 2015-04-13 | 2016-11-23 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体器件的制备工艺 |
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2008
- 2008-07-25 CN CN200810020804A patent/CN101635269A/zh active Pending
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