CN105405754A - 一种半导体硅片及其平坦化方法、制备方法和半导体器件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体硅片及其平坦化方法、制备方法和半导体器件，主要内容包括：针对形成了场氧化层的半导体硅片，利用氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，腐蚀位于半导体硅片中有源区的氮化硅之上的氮氧化硅；利用CMP工艺，对腐蚀掉氮氧化硅的半导体硅片的表面进行研磨；利用热磷酸将经过研磨的硅片的表面剩余的氮化硅腐蚀掉，得到半导体硅片。从而，使得在CMP工艺之前就将有源区的氮氧化硅全部腐蚀掉，避免了面积较小的半导体硅片的有源区的氮氧化硅研磨不彻底而导致残留有氮氧化硅区域的氮化硅不能完全腐蚀掉的问题，保证最终得到的半导体硅片中有源区的表面全部暴露出来，同时，还提高了半导体硅片的平坦化程度。

Description

一种半导体硅片及其平坦化方法、制备方法和半导体器件

技术领域

本发明涉及半导体芯片技术领域，尤其涉及一种半导体硅片及其平坦化方法、制备方法和半导体器件。

背景技术

在半导体工艺中，一般都使用硅的局部氧化(LocalOxideOfSilicon，LOCOS)工艺来对半导体硅片进行隔离处理，即在有源区以外的场区形成场氧化层(FieldOxide，FOX)，最终隔离出有源区和场区，用于后期半导体器件的制备。然而，现有的LOCOS工艺会造成半导体硅片的表面不平坦，实际当中，根据二氧化硅和硅的原子量和密度进行推算，若形成的FOX的厚度为T，那么就会有0.56T的FOX高出衬底(单晶硅)的表面。而这高出的部分FOX，会在后续的布线工艺中，造成短路、断条以及孔填充的问题，影响后续半导体器件的制备。

为此，传统的制备过程中，在隔离完成之后，需要采用化学机械研磨(ChemicalMedicinalPolish，CMP)工艺(原理是化学腐蚀作用和机械去除作用相结合的加工技术)来对半导体硅片的表面进行平坦化处理。在LOCOS工艺中，由于高温高氧环境，位于有源区的氮化硅的上表面会形成一层氮氧化硅，因此，CMP工艺的主要任务有以下三项：

1、将FOX高出衬底的部分磨平；

2、将氮化硅上表面形成的氮氧化硅磨掉；

3、在对氮氧化硅研磨的较为充分的时候，可能会磨掉部分氮化硅，但不能将氮化硅全部磨掉，以免引起衬底表面的损伤。

然而，CMP工艺在完成任务2的过程中是存在一定难度的，这是因为：在CMP工艺中，对氮氧化硅的研磨程度与FOX所在的场区的面积有关，FOX所在场区面积越小，有源区的面积越大，该处氮化硅之上的氮氧化硅越容易磨掉；FOX所在场区面积越大，有源区的面积越小，该处氮化硅之上的氮氧化硅越不容易磨掉。从而，导致CMP工艺之后残留有氮氧化硅，进而，在接下来的去除氮化硅的过程中，由于氮氧化硅的残留而导致氮化硅的去除不彻底，在残留有氮氧化硅的区域同样残留有氮化硅，极易引起应力缺陷，造成后续制备而成的半导体器件漏电、失效等异常现象。

发明内容

本发明实施例提供一种半导体硅片及其平坦化方法、制备方法和半导体器件，用以解决现有技术中存在的由于研磨不彻底而导致残留有氮氧化硅区域的氮化硅不能完全被腐蚀掉，进而造成半导体器件漏电、失效的问题。

本发明实施例采用以下技术方案：

一种半导体硅片的平坦化方法，所述方法包括：

利用氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，腐蚀位于半导体硅片中有源区的氮化硅之上的氮氧化硅，其中，所述半导体硅片为形成了场氧化层的半导体硅片；

利用化学机械研磨CMP工艺，对腐蚀掉氮氧化硅的半导体硅片的表面进行研磨；

利用热磷酸将经过研磨的半导体硅片的表面剩余的氮化硅腐蚀掉，得到平坦化后的半导体硅片。

在本发明实施例中，针对形成了场氧化层的半导体硅片，利用氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，腐蚀位于半导体硅片中有源区的氮化硅之上的氮氧化硅，其中，所述半导体硅片为形成了场氧化层的硅片；利用化学机械研磨CMP工艺，对腐蚀掉氮氧化硅的半导体硅片的表面进行研磨；利用热磷酸将经过研磨的硅片的表面剩余的氮化硅腐蚀掉，得到半导体硅片。从而，使得在CMP工艺之前就将有源区的氮氧化硅全部腐蚀掉，相比于现有技术中直接进行CMP工艺的操作而言，避免了面积较小的半导体硅片的有源区的氮氧化硅研磨不彻底而导致残留有氮氧化硅区域的氮化硅不能完全腐蚀掉的问题，保证最终得到的半导体硅片中有源区的表面全部暴露出来，同时，还提高了半导体硅片的平坦化程度。

优选地，利用氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，腐蚀位于半导体硅片中有源区的氮化硅之上的氮氧化硅，具体包括：

将所述半导体硅片放置在腐蚀槽中，经过腐蚀时间t后，取出腐蚀掉氮氧化硅的半导体硅片；

其中，所述腐蚀槽中装有氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，且在所述半导体硅片放置在腐蚀槽中后，所述氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液与所述半导体硅片中的氮氧化硅的表面完全接触；

所述腐蚀时间t根据所述氮氧化硅的厚度确定。

优选地，所述氢氟酸溶液是氢氟酸和水以1:10～1:00的体积配比混合而成。

在本发明实施例中，通过上述方案可以保证腐蚀速率在所需的范围之内，进而保证完全腐蚀掉氮氧化硅的同时，不对场氧化层造成过多腐蚀。

优选地，所述氢氟酸溶液中，浓度为49％的氢氟酸和水的体积配比为1:50。

在本发明实施例中，通过上述方案可以保证腐蚀速率最接近

优选地，所述氢氟酸与氟化氨的混合溶液是氢氟酸与氟化氨以5:1～500:1的体积配比混合而成。

在本发明实施例中，通过上述方案可以保证腐蚀速率在所需的范围之内，进而保证完全腐蚀掉氮氧化硅的同时，不对场氧化层造成过多腐蚀。

优选地，所述氢氟酸与氟化氨的混合溶液中，浓度为49％的氢氟酸与氟化氨的体积配比为7:1。

在本发明实施例中，通过上述方案可以保证腐蚀速率最接近

一种半导体硅片的制备方法，所述方法包括：

在衬底硅片之上形成垫氧化层和氮化硅；

对所述氮化硅进行刻蚀，形成包含有源区和场区的半导体硅片；

在包含有源区和场区的半导体硅片的场区之上形成场氧化层，以及在有源区之上形成氮氧化硅；

利用氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，腐蚀位于半导体硅片中有源区的氮化硅之上的氮氧化硅；

利用化学机械研磨CMP工艺，对腐蚀掉氮氧化硅的半导体硅片的表面进行研磨；

利用热磷酸将经过研磨的半导体硅片的表面剩余的氮化硅腐蚀掉，得到平坦化后的半导体硅片。

优选地，利用氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，腐蚀位于半导体硅片中有源区的氮化硅之上的氮氧化硅，具体包括：

将所述半导体硅片放置在腐蚀槽中，经过腐蚀时间t后，取出腐蚀掉氮氧化硅的半导体硅片；

其中，所述腐蚀槽中装有氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，且在所述半导体硅片放置在腐蚀槽中后，所述氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液与所述半导体硅片中的氮氧化硅的表面完全接触；

所述腐蚀时间t根据所述氮氧化硅的厚度确定。

一种半导体硅片，利用所述的半导体硅片的制备方法制备而成。

在本发明实施例中，针对形成了场氧化层的半导体硅片，利用氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，腐蚀位于半导体硅片中有源区的氮化硅之上的氮氧化硅，其中，所述半导体硅片为形成了场氧化层的硅片；利用化学机械研磨CMP工艺，对腐蚀掉氮氧化硅的半导体硅片的表面进行研磨；利用热磷酸将经过研磨的硅片的表面剩余的氮化硅腐蚀掉，得到半导体硅片。从而，使得在CMP工艺之前就将有源区的氮氧化硅全部腐蚀掉，相比于现有技术中直接进行CMP工艺的操作而言，避免了面积较小的半导体硅片的有源区的氮氧化硅研磨不彻底而导致残留有氮氧化硅区域的氮化硅不能完全腐蚀掉的问题，保证最终得到的半导体硅片中有源区的表面全部暴露出来，同时，还提高了半导体硅片的平坦化程度。

一种半导体器件，包括：所述的半导体硅片。

在本发明实施例中，针对形成了场氧化层的半导体硅片，利用氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，腐蚀位于半导体硅片中有源区的氮化硅之上的氮氧化硅，其中，所述半导体硅片为形成了场氧化层的硅片；利用化学机械研磨CMP工艺，对腐蚀掉氮氧化硅的半导体硅片的表面进行研磨；利用热磷酸将经过研磨的硅片的表面剩余的氮化硅腐蚀掉，得到半导体硅片。从而，使得在CMP工艺之前就将有源区的氮氧化硅全部腐蚀掉，相比于现有技术中直接进行CMP工艺的操作而言，避免了面积较小的半导体硅片的有源区的氮氧化硅研磨不彻底而导致残留有氮氧化硅区域的氮化硅不能完全腐蚀掉的问题，保证最终得到的半导体硅片中有源区的表面全部暴露出来，同时，还提高了半导体硅片的平坦化程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1(a)～图1(f)为本发明实施例中LOCOS工艺的制备过程中不同制备阶段的半导体硅片结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种半导体硅片的平坦化方法流程示意图；

图3(a)～图3(d)为本发明实施例一提供的半导体硅片平坦化过程中不同制备阶段的半导体硅片结构示意图；

图4为本发明实施例二提供的一种半导体硅片的制备方法流程示意图；

图5为本发明实施例三提供的一种利用实施例二所述的方法制备得到的半导体硅片的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中，针对形成了场氧化层的半导体硅片，利用氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，腐蚀位于半导体硅片中有源区的氮化硅之上的氮氧化硅，其中，所述半导体硅片为形成了场氧化层的硅片；利用化学机械研磨CMP工艺，对腐蚀掉氮氧化硅的半导体硅片的表面进行研磨；利用热磷酸将经过研磨的硅片的表面剩余的氮化硅腐蚀掉，得到半导体硅片。从而，使得在CMP工艺之前就将有源区的氮氧化硅全部腐蚀掉，相比于现有技术中直接进行CMP工艺的操作而言，避免了面积较小的半导体硅片的有源区的氮氧化硅研磨不彻底而导致残留有氮氧化硅区域的氮化硅不能完全腐蚀掉的问题，保证最终得到的半导体硅片中有源区的表面全部暴露出来，同时，还提高了半导体硅片的平坦化程度。

为了便于理解，在本发明实施例中，首先介绍本发明所涉及到的LOCOS工艺，主要用于实现有源区和场区的隔离，具体工艺流程如下：

第一步，在衬底101之上，利用热氧化(ThermalOxidation)工艺形成垫氧化层102，以及利用化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition，CVD)工艺在垫氧化层102之上形成氮化硅103，其中，所述衬底101的材料一般为单晶硅，其厚度范围为600μm～700μm；所述垫氧化层102的材料为二氧化硅，其厚度范围为所述氮化硅103的厚度范围为优选地，所述氮化硅103的厚度为如图1(a)所示。

第二步，根据实际需求，选择合适的光阻掩模板104，利用光刻工艺定义有源区。如图1(b)所示，所述光阻掩模板104覆盖的区域定义为有源区，该有源区用于后续制备器件；所述光阻掩模板104未覆盖的区域定义为场区，用于形成场氧化层。

第三步，按照光阻掩膜板104的定义对暴露出的氮化硅103进行刻蚀，并去除光阻掩膜板104，得到位于有源区的氮化硅105，其中，所述氮化硅105的材料、厚度与氮化硅103相同，如图1(c)所示。

第四步，在形成了有源区的半导体硅片上，利用湿法氧化技术，在场区形成场氧化层106，其厚度范围为2μm～3μm，如图1(d)所示，所述场氧化层106以半埋入方式存在于半导体硅片上；由于长时间处于高温、高氧的环境，位于有源区的氮化硅105的表面被氧化，形成一层厚度为的氮氧化硅107，此时由于氮氧化硅的侵蚀，有源区的氮化硅108的厚度变为同时，有源区与场区的临界处也会由于湿法氧化技术的影响，形成鸟嘴形状的突起109。

由于场氧化层106高出衬底(实则是垫氧化层，但由于垫氧化层的厚度相对于衬底而言较薄，因此，垫氧化层的厚度可以忽略)的部分(大约为1.12μm～1.68μm)在后续的器件布线工艺中，会造成短路、断路等问题，因此，需要将高出衬底101的场氧化层106磨掉。

第五步，采用CMP工艺对形成场氧化层106的半导体硅片进行研磨处理，主要用于将场氧化层106高出衬底的部分研磨掉，同时还要将氮化硅表面的氮氧化硅全部磨掉，以保证后续磷酸腐蚀过程中将氮化硅彻底腐蚀干净，但磨掉氮氧化硅的时候，不能为了彻底磨掉氮氧化硅而过多的研磨氮化硅，以免损伤衬底表面。考虑到CMP工艺的技术缺陷，针对有源区面积较小的区域，氮化硅之上的氮氧化硅是不容易完全磨掉的，尤其是面积较小的有源区的边角区域，非常容易残留少量的氮氧化硅110，如图1(e)所示。

第六步，利用热磷酸腐蚀进行研磨处理后的半导体硅片，如图1(f)所示，由于面积较小的有源区残留有氮氧化硅110，导致残留有氮氧化硅的区域的氮化硅111无法被热磷酸腐蚀，残留在半导体硅片中，在后续的器件制备过程中，所述氮化硅111可能会与填充在有源区的其他材料接触，产生应力缺陷，最终导致器件发生漏电或失效等异常现象。

本发明针对上述缺陷，提出了一种半导体硅片的平坦化方法，下面通过具体的实施例对本发明的技术方案进行详细描述，本发明包括但并不限于以下实施例。

实施例一：

如图2所示，为本发明实施例一提供的一种半导体硅片的平坦化方法流程示意图，主要包括以下步骤：

步骤201：利用氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，腐蚀位于半导体硅片中有源区的氮化硅之上的氮氧化硅。其中，所述半导体硅片为形成了场氧化层的硅片。

在本发明实施例中，可以通过上述第一步～第四步的一系列操作后，得到如图3(a)所示的形成场氧化层的半导体硅片，也可以通过现有技术中的其他方式得到如图3(a)所示的半导体硅片，本发明并不对其具体实现方式做限定，只要得到如图3(a)所示的半导体硅片即可。

由于氮氧化硅与氢氟酸可以发生化学反应，因此，可以利用氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液将图3(a)中存在于氮化硅108之上的氮氧化硅107全部腐蚀掉，同时会腐蚀一部分场氧化层106，形成如图3(b)所示的腐蚀掉氮氧化硅之后的半导体硅片。

优选地，将所述半导体硅片放置在腐蚀槽中，经过腐蚀时间t后，取出腐蚀掉氮氧化硅的半导体硅片；其中，所述腐蚀槽中装有氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，且在所述半导体硅片放置在腐蚀槽中后，所述氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液与所述半导体硅片中的氮氧化硅的表面完全接触；所述腐蚀时间t根据所述氮氧化硅的厚度确定。

为了避免在去除氮氧化硅107的过程中，氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液对场氧化层106腐蚀过多，可以在去除氮氧化硅107时，根据所述氮氧化硅的厚度，设置一定的腐蚀速率。由于氮氧化硅107的膜层厚度较薄，一般需要将腐蚀速率设定为从而可以通过控制时间来完成对氮氧化硅107的腐蚀操作。而氢氟酸溶液中浓度为49％的氢氟酸所占的体积配比是影响腐蚀速率的关键，因此，可以通过调整氢氟酸溶液中浓度为49％的氢氟酸与水的体积配比来调节腐蚀速率。从而保证在腐蚀操作完成之后，氮氧化硅107被完全腐蚀掉的同时，场氧化层106不会被腐蚀过多。

优选地，所述氢氟酸溶液是氢氟酸和水以1:10～1:100的体积配比混合而成。

优选地，所述氢氟酸与氟化氨的混合溶液是氢氟酸与氟化氨以5:1～500:1的体积配比混合而成。

经过实际操作和经验积累，当所述氢氟酸溶液中49％的氢氟酸和水的体积配比为1:50，或者，氢氟酸与氟化氨的混合溶液中49％的氢氟酸与氟化氨的体积配比为7:1时，腐蚀速率最接近

此外，在对氮氧化硅进行腐蚀操作时，温度也会对腐蚀速率造成影响，一般为温度越高，腐蚀速率越快。而当所述腐蚀环境下的温度为室温(23℃±2℃)时，所述腐蚀速率最接近

步骤202：利用化学机械研磨CMP工艺，对腐蚀掉氮氧化硅的半导体硅片的表面进行研磨。

在本步骤202中，由于步骤201已经将氮氧化硅全部腐蚀掉，因此，在利用化学机械研磨CMP工艺对半导体硅片的表面进行研磨处理后，不会出现氮氧化硅残留的现象，而且，每个有源区的氮化硅都相应被研磨掉薄薄的一层，形成氮化硅108’，使得CMP工艺处理后，半导体硅片的表面尽可能的平坦化，如图3(c)所示。

在实际当中，还需对研磨后的所述半导体硅片进行清洗操作，以保证表面的平滑，没有杂质粉末残留在表面。

步骤203：利用热磷酸将经过研磨的半导体硅片的表面剩余的氮化硅腐蚀掉，得到平坦化后的半导体硅片。

针对仅保留有氮化硅的半导体硅片进行热磷酸处理，具体地，可以按照现有技术中的方式，将所述保留有氮化硅的半导体硅片放置在装有热磷酸溶液的腐蚀槽中，使得剩余的氮化硅被完全腐蚀掉，得到如图3(d)所示的平坦化后的半导体硅片。需要说明的是，虽然图中有源区和场区之间有一定高度落差，但是，由于氮化硅的厚度相对于衬底的厚度而言比较小，因此，这一高度落差是可以忽略的，相对于现有技术而言，其平坦化程度也是提高了的。

在本发明实施例中，针对形成了场氧化层的半导体硅片，利用氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，腐蚀位于半导体硅片中有源区的氮化硅之上的氮氧化硅，其中，所述半导体硅片为形成了场氧化层的硅片；利用化学机械研磨CMP工艺，对腐蚀掉氮氧化硅的半导体硅片的表面进行研磨；利用热磷酸将经过研磨的硅片的表面剩余的氮化硅腐蚀掉，得到半导体硅片。从而，使得在CMP工艺之前就将有源区的氮氧化硅全部腐蚀掉，相比于现有技术中直接进行CMP工艺的操作而言，避免了面积较小的半导体硅片的有源区的氮氧化硅研磨不彻底而导致残留有氮氧化硅区域的氮化硅不能完全腐蚀掉的问题，保证最终得到的半导体硅片中没有残留的氮化硅，使有源区的表面全部暴露出来，同时，还提高了半导体硅片的平坦化程度。

基于与本发明实施例一提供的一种半导体硅片的平坦化方法相同的发明构思，本发明实施例二提供了一种半导体硅片的制备方法。

实施例二：

如图4所示，为本发明实施例二提供的一种半导体硅片的制备方法流程示意图，具体包括以下步骤：

步骤301：在衬底硅片之上形成垫氧化层和氮化硅。

步骤302：对所述氮化硅进行刻蚀，形成包含有源区和场区的半导体硅片。

步骤303：在包含有源区和场区的半导体硅片的场区之上形成场氧化层。

步骤304：利用氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，腐蚀位于半导体硅片中有源区的氮化硅之上的氮氧化硅。

具体地，在本步骤中，将所述半导体硅片放置在腐蚀槽中，经过腐蚀时间t后，取出腐蚀掉氮氧化硅的半导体硅片；其中，所述腐蚀槽中装有氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，且在所述半导体硅片放置在腐蚀槽中后，所述氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液与所述半导体硅片中的氮氧化硅的表面完全接触；所述腐蚀时间t根据所述氮氧化硅的厚度确定。

步骤305；利用化学机械研磨CMP工艺，对腐蚀掉氮氧化硅的半导体硅片的表面进行研磨。

步骤306：利用热磷酸将经过研磨的半导体硅片的表面剩余的氮化硅腐蚀掉，得到平坦化后的半导体硅片。

在本发明实施例中，针对形成了场氧化层的半导体硅片，利用氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，腐蚀位于半导体硅片中有源区的氮化硅之上的氮氧化硅，其中，所述半导体硅片为形成了场氧化层的硅片；利用化学机械研磨CMP工艺，对腐蚀掉氮氧化硅的半导体硅片的表面进行研磨；利用热磷酸将经过研磨的硅片的表面剩余的氮化硅腐蚀掉，得到半导体硅片。从而，使得在CMP工艺之前就将有源区的氮氧化硅全部腐蚀掉，相比于现有技术中直接进行CMP工艺的操作而言，避免了面积较小的半导体硅片的有源区的氮氧化硅研磨不彻底而导致残留有氮氧化硅区域的氮化硅不能完全腐蚀掉的问题，保证最终得到的半导体硅片中没有残留的氮化硅，使有源区的表面全部暴露出来，同时，还提高了半导体硅片的平坦化程度。

另外，本发明实施例三还提供了一种利用实施例二所述的方法制备得到的半导体硅片。

实施例三：

如图5所示，为本发明实施例三提供的一种半导体硅片的结构示意图，在该半导体硅片中，位于有源区的氮化硅和氮氧化硅分别被腐蚀掉，有源区的氧化层501的一表面全部暴露出来。

其中，所述有源区的氮氧化硅被以下任一溶液腐蚀掉：浓度为49％的氢氟酸和水以1:10～1:100的体积配比混合而成的氢氟酸溶液；浓度为49％的氢氟酸与氟化氨以5:1～500:1的体积配比混合而成的氢氟酸与氟化氨的混合溶液。

优选地，所述有源区的氮氧化硅被腐蚀所需的温度为23℃±2℃。

实施例四：

本发明实施例还提供了一种半导体器件，该半导体器件包括所述半导体硅片，此外，还包括栅极、源极、漏极以及其他膜层。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种半导体硅片的平坦化方法，其特征在于，所述方法包括：

利用氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，腐蚀位于半导体硅片中有源区的氮化硅之上的氮氧化硅，其中，所述半导体硅片为形成了场氧化层的半导体硅片；

利用化学机械研磨CMP工艺，对腐蚀掉氮氧化硅的半导体硅片的表面进行研磨；

利用热磷酸将经过研磨的半导体硅片的表面剩余的氮化硅腐蚀掉，得到平坦化后的半导体硅片。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，腐蚀位于半导体硅片中有源区的氮化硅之上的氮氧化硅，具体包括：

将所述半导体硅片放置在腐蚀槽中，经过腐蚀时间t后，取出腐蚀掉氮氧化硅的半导体硅片；

其中，所述腐蚀槽中装有氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，且在所述半导体硅片放置在腐蚀槽中后，所述氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液与所述半导体硅片中的氮氧化硅的表面完全接触；

所述腐蚀时间t根据所述氮氧化硅的厚度确定。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氢氟酸溶液是氢氟酸和水以1:10～1:00的体积配比混合而成。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氢氟酸与氟化氨的混合溶液是氢氟酸与氟化氨以5:1～500:1的体积配比混合而成。

5.一种半导体硅片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

在衬底硅片之上形成垫氧化层和氮化硅；

对所述氮化硅进行刻蚀，形成包含有源区和场区的半导体硅片；

在包含有源区和场区的半导体硅片的场区之上形成场氧化层；

利用氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，腐蚀位于半导体硅片中有源区的氮化硅之上的氮氧化硅；

利用化学机械研磨CMP工艺，对腐蚀掉氮氧化硅的半导体硅片的表面进行研磨；

利用热磷酸将经过研磨的半导体硅片的表面剩余的氮化硅腐蚀掉，得到平坦化后的半导体硅片。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，利用氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，腐蚀位于半导体硅片中有源区的氮化硅之上的氮氧化硅，具体包括：

将所述半导体硅片放置在腐蚀槽中，经过腐蚀时间t后，取出腐蚀掉氮氧化硅的半导体硅片；

其中，所述腐蚀槽中装有氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液，且在所述半导体硅片放置在腐蚀槽中后，所述氢氟酸溶液或氢氟酸与氟化氨的混合溶液与所述半导体硅片中的氮氧化硅的表面完全接触；

所述腐蚀时间t根据所述氮氧化硅的厚度确定。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述氢氟酸溶液是氢氟酸和水以1:10～1:00的体积配比混合而成。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述氢氟酸与氟化氨的混合溶液是氢氟酸与氟化氨以5:1～500:1的体积配比混合而成。

9.一种半导体硅片，其特征在于，利用权利要求6～8任一所述的方法制备而成。

10.一种半导体器件，其特征在于，包括：权利要求9所述的半导体硅片。