CN109148281A - 硬掩膜结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硬掩膜结构，包含有下层热氧化层、氮化硅层以及上层正硅酸乙酯；所述硬掩膜还包含有一硅玻璃层，位于氮化硅层与上层正硅酸乙酯之间，所述的硅玻璃层是未掺杂的硅玻璃层。本发明所述的硬掩膜结构，通过引入一层硅玻璃层，位于氮化硅层与上层正硅酸乙酯之间，利用其膜质的疏松性，增加了湿法刻蚀速率，减少了硬掩膜刻蚀去除时间，以实现对底层热氧化层横向腐蚀减少的目的。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件制造领域，特别是指一种硬掩膜结构。
背景技术
超结深槽刻蚀工艺硬掩膜(Hard Mask)使用ONO(SiO2-Si3N4-SiO2)材质作为其刻蚀掩膜作用。深槽刻蚀完毕后，剩余的Hard Mask需要通过湿法刻蚀方式去除，会导致最底层的热氧化层被横向腐蚀掉一部分。如图1～图3所示，1是外延，2是热氧化层，3是氮化硅层，4是正硅酸乙酯TEOS。湿法刻蚀之后，如图3所示，在沟槽口处的热氧化层出现了横向腐蚀。
超结深槽在P型外延填充时，单晶硅会在沟槽内及表面没有氧化硅的位置同时生长。如果这层热氧化层距离越短，如图4所示，单晶硅越容易融合在一起，产生应力，容易造成N型外延错位，引起器件漏电。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种硬掩膜结构，减少硬掩膜湿法刻蚀去除工艺中造成的横向过刻蚀。
为解决上述问题，本发明所述的硬掩膜结构，为复合层，包含有下层热氧化层、氮化硅层以及上层正硅酸乙酯；所述硬掩膜还包含有一硅玻璃层，位于氮化硅层与上层正硅酸乙酯之间。
进一步地，所述的硅玻璃层是未掺杂的硅玻璃层。
进一步地，所述的硅玻璃层是采用亚常压化学气相淀积工艺形成。
进一步地，所述的下层热氧化层的厚度为氮化硅层厚度为硅玻璃层厚度为上层正硅酸乙酯的厚度为
进一步地，所述的硅玻璃层，其膜质疏松，增加湿法刻蚀速率，减少硬掩膜移除时间。
本发明所述的硬掩膜结构，通过引入一层硅玻璃层，位于氮化硅层与上层正硅酸乙酯之间，利用其膜质的疏松性，增加了湿法刻蚀速率，减少了Hard Mask刻蚀去除时间，以实现对底层热氧化层横向腐蚀减少的目的。
附图说明
图1是传统的ONO硬掩膜的示意图。
图2是在传统的ONO硬掩膜的阻挡下进行刻蚀的示意图。
图3是传统的ONO硬掩膜湿法刻蚀去除之后下层热氧化层出现横向腐蚀的示意图。
图4是传统的ONO硬掩膜刻蚀工艺之后淀积膜层出现缺陷的示意图。
图5是本发明的硬掩膜层结构。
图6是本发明的硬掩膜层湿法刻蚀之后的横向腐蚀量对比图。
具体实施方式
本发明所述的硬掩膜结构，如图5所示，包含有下层热氧化层2、氮化硅层3以及上层正硅酸乙酯4；所述硬掩膜还包含有一未掺杂的硅玻璃层5，位于氮化硅层3与上层正硅酸乙酯4之间。
所述的硅玻璃层是采用亚常压化学气相淀积工艺形成。
在一个具体的实施例中，选择下层热氧化层的厚度为氮化硅层厚度为硅玻璃层厚度为上层正硅酸乙酯的厚度为
通过上述的硬掩膜层，由于硅玻璃层的膜质较为疏松，能提高湿法刻蚀速率，减少硬掩膜移除时间，也就降低了下层热氧化层横向腐蚀的反应时间，减少了横向腐蚀量。
如图6所示，是以上述实施例厚度为基础进行的湿法刻蚀之后的横向腐蚀量对比，图中左侧为传统的硬掩膜结构下的湿法刻蚀工艺，由于传统硬掩膜结构湿法刻蚀的反应时长较长，也就表示下层热氧化层发生横向腐蚀的反应时间较长，横向腐蚀量较大，经测量为和而右侧采用本发明硬掩膜结构的湿法刻蚀工艺，整体湿法去除的反应时间缩短，下层热氧化层发生横向腐蚀的反应时间也相应较短，最后测得测量为和横向腐蚀量减少了37％。
以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限定本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种硬掩膜结构，为复合层，包含有下层热氧化层、氮化硅层以及上层正硅酸乙酯；其特征在于：所述硬掩膜还包含有一硅玻璃层，位于氮化硅层与上层正硅酸乙酯之间。
2.如权利要求1所述的硬掩膜结构，其特征在于：所述的硅玻璃层是未掺杂的硅玻璃层。
3.如权利要求1所述的硬掩膜结构，其特征在于：所述的硅玻璃层是采用亚常压化学气相淀积工艺形成。
4.如权利要求1所述的硬掩膜结构，其特征在于：所述的下层热氧化层的厚度为氮化硅层厚度为硅玻璃层厚度为 上层正硅酸乙酯的厚度为
5.如权利要求1所述的硬掩膜结构，其特征在于：所述的硅玻璃层，其膜质疏松，增加湿法刻蚀速率，减少硬掩膜移除时间。
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