发明名称 无凹槽之沟渠绝缘
摘要 本案系提供一种无沟渠氧化层凹槽之浅沟渠绝缘区域形成方法与结构。特别是,本案方法包括两步骤的氧化程序,其中较佳系利用高密度电浆化学气相沉积制程(HDP- CVD)以于沟渠的内表面上形成垫氧化层,且于沟渠中填充基体氧化层。垫氧化层与基体氧化层以相似蚀刻率形成。因此,当蚀刻堆叠结构间之垫氧化层与基体氧化层时,就可以形成实质上平坦且无凹槽形成的一般介电上表面。
申请公布号 TWI232516 申请公布日期 2005.05.11
申请号 TW092116019 申请日期 2003.06.12
申请人 台湾茂矽电子股份有限公司 发明人 华吉;金东俊;金敬河;章昌台
分类号 H01L21/31 主分类号 H01L21/31
代理机构 代理人 王丽茹 台北市内湖区瑞光路583巷24号7楼;曾国轩 台北市内湖区瑞光路583巷24号7楼
主权项 1.一种形成绝缘沟渠之方法,其包含下列步骤:形成复数个堆叠结构于基板上;进行蚀刻制程以于该基板之二堆叠结构间形成沟渠;形成热氧化层于该沟渠上;形成临场氧化层于该热氧化层及该堆叠结构上,其中该临场氧化层系于未提供该基板偏压或提供该基板低于约500瓦之偏压下形成;沉积基体氧化层于该临场氧化层上以填补该沟渠,其中该热氧化层及该临场氧化层之蚀刻率实质上与该基体氧化层蚀刻率相差在10%的范围内;以及蚀刻该热氧化层、该临场氧化层以及该基体氧化层以于二堆叠结构之间形成介电上表面,其中该介电上表面系实质上平坦且低于二堆叠结构之上表面。2.如申请专利范围第1项所述之形成绝缘沟渠之方法,其中于形成该堆叠结构之步骤中,更包含沉积氮化矽层于多晶矽层上之步骤。3.如申请专利范围第1项所述之形成绝缘沟渠之方法,其中该热氧化层之厚度实质上为35。4.如申请专利范围第1项所述之形成绝缘沟渠之方法,其中该热氧化层系以热氧化作用于温度实质上介于900℃至1000℃之间形成。5.如申请专利范围第1项所述之形成绝缘沟渠之方法,其中该临场氧化层之厚度实质上介于100至300之间。6.如申请专利范围第1项所述之形成绝缘沟渠之方法,其中该临场氧化层系以高密度电浆化学气相沉积制程(HDP-CVD)所形成。7.如申请专利范围第6项所述之形成绝缘沟渠之方法,其中该高密度电浆化学气相沉积制程(HDP-CVD)系以矽烷(silane)、氧气(oxygen)以及氦气(helium)之气体混合物进行沉积。8.如申请专利范围第1项所述之形成绝缘沟渠之方法,更包含形成快速热氧化层之步骤。9.如申请专利范围第1项所述之形成绝缘沟渠之方法,其中该垫氧化层之折射率实质上与该基体氧化层折射率差异在5%的范围内。10.如申请专利范围第9项所述之形成绝缘沟渠之方法,其中该垫氧化层之折射率实质上为1.46。11.如申请专利范围第1项所述之形成绝缘沟渠之方法,其中沉积该基体氧化层之步骤系以高密度化学气相沉积制程以及提供基板偏压之方式进行。12.如申请专利范围第1项所述之形成绝缘沟渠之方法,其中该蚀刻制程系为湿蚀刻制程或乾蚀刻制程。13.如申请专利范围第12项所述之形成绝缘沟渠之方法,其中该湿蚀刻制程系以氢氟酸溶液(HF)或缓冲氧化蚀刻溶液(BOE)进行。14.如申请专利范围第1项所述之形成绝缘沟渠之方法,更包含下列步骤:平坦化该基体氧化层与该临场氧化层以暴露氮化层,其中该平坦化制程系以化学机械研磨(CMP)方式进行。15.如申请专利范围第1项所述之形成绝缘沟渠之方法,更包含下列步骤:形成通道氧化层于该基板上;形成堆叠层于该通道氧化层上;以及于该堆叠层、该通道氧化层以及该基板上进行蚀刻制程以于该基板上形成该沟渠。16.如申请专利范围第15项所述之形成绝缘沟渠之方法,其中该通道氧化层之厚度实质上为90。17.如申请专利范围第15项所述之形成绝缘沟渠之方法,其中该堆叠层系包含氮化矽或氮化矽与多晶矽。18.一种形成绝缘沟渠之方法,其包含下列步骤:形成复数个堆叠结构于基板上;进行蚀刻制程以于该基板上之二堆叠结构之间形成沟渠;形成热氧化层于该沟渠上;以高密度电浆化学气相沉积制程(HDP-CVD)填补该沟渠,其包含:于该热氧化层上形成临场氧化层,其中该临场氧化层系于未提供该基板偏压或提供该基板低于约500瓦之偏压下形成;于该临场氧化层上形成基体氧化层;其中,该临场氧化层之蚀刻率实质上与该基体氧化层蚀刻率相差在10%之范围内;以及蚀刻该热氧化层、该临场氧化层以及该基体氧化层以于二堆叠结构之间形成介电上表面,其中该介电上表面系实质上平坦且低于二堆叠结构之上表面。19.如申请专利范围第18项所述之形成绝缘沟渠之方法,其中该热氧化层之厚度实质上为35。20.如申请专利范围第18项所述之形成绝缘沟渠之方法,其中该临场氧化层之沉积厚度实质上介于100至300。21.如申请专利范围第18项所述之形成绝缘沟渠之方法,其中于形成该堆叠结构之步骤中,更包含沉积氮化矽层于多晶矽层上之步骤。22.如申请专利范围第18项所述之形成绝缘沟渠之方法,其中该临场氧化层之折射率实质上与该基体氧化层折射率差异在5%之范围内。23.如申请专利范围第22项所述之形成绝缘沟渠之方法,其中该临场氧化层之折射率实质上为1.46。图式简单说明:第一图:其为具沟槽之半导体基板于蚀刻制程步骤后产生凹槽于填补的氧化层之剖面示意图。第二图:其为形成于半导体基板上之多层材料之剖面示意图。第三图:其为根据本案较佳实施例之具沟渠之半导体基板之剖面示意图。第四图:其为根据本案较佳实施例第三图所示结构于形成热氧化层于沟渠后之剖面示意图。第五图:其为根据本案较佳实施例第四图所示结构于形成临场氧化层后之剖面示意图。第六图:其为根据本案较佳实施例第五图所示结构于临场氧化层上形成基体氧化层以填补沟渠后之剖面示意图。第七图:其系根据本案较佳实施例第六图所示结构于平坦化步骤后之剖面示意图。第八图:其系根据本案较佳实施例第七图所示结构于蚀刻步骤后之剖面示意图。
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