发明名称 在薄矽披覆绝缘体基材上形成浅沟槽隔离的方法
摘要 揭露一种薄矽披覆绝缘体(SOI)基材上形成浅沟槽隔离(STI)的方法。该方法包括沉积第一多晶矽层;沉积一研磨终止层在第一多晶矽层上;在基材中形成许多沟槽;以氧化矽填充沟槽;以CMP研磨氧化矽层的第一部份到达研磨终止层;蚀刻氧化矽层的第二部份直到低于研磨终止层及高于第一多晶矽层;移除该研磨终止层;沉积第二多晶矽层;及形成包含第一及第二多晶矽层的多晶矽闸极。形成闸极之前先实施良好的离子布植,藉此防止STI氧化物曝露于牺牲氧化物的成长及移除,消除STI结构中过多的凹退。也避免由于多晶矽闸极蚀刻后残留多晶矽侧璧引起的STI氧化物裂隙漏电。
申请公布号 TW548786 申请公布日期 2003.08.21
申请号 TW091114350 申请日期 2002.06.28
申请人 万国商业机器公司 发明人 克劳斯 贝尔;多明尼克 史契皮斯
分类号 H01L21/76 主分类号 H01L21/76
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种在矽披覆绝缘体(SOI)基材上形成浅沟槽隔离以隔离该SOI基材上之装置区域的方法,其中该SOI基材包括在一内埋氧化物层顶端上的一矽层;该方法包括下列步骤:形成一闸极氧化物在该矽层上;沉积第一多晶矽层在该闸极氧化物层上;沉积一研磨终止层在该第一多晶矽层上;形成许多沟槽,其中该沟槽具有一延伸经过该研磨终止层,该第一多晶矽层,该闸极氧化物层,及该矽层之深度;在该沟槽中与该研磨终止层上顺形沉积一氧化矽层;以化学机械研磨移除该氧化矽层的第一部份,以致在该沟槽中的该氧化矽层之表面顶端被研磨到达与该研磨终止层之表面顶端相同的高度;利用蚀刻移除该氧化矽层的第二部份,以致该氧化矽层之表面顶端被蚀刻到达低于该研磨终止层之表面顶端及蚀刻至高于该第一多晶矽层之表面顶端的高度;移除该研磨终止层;沉积第二多晶矽层在该氧化矽层与第一多晶矽层上;及利用光微影成像遮罩与蚀刻该第一与第二多晶矽层形成包含该第一及第二多晶矽层的多晶矽闸极。2.如申请专利范围第1项的方法,其中该矽层厚度小于约1000。3.如申请专利范围第1项的方法,其中该矽层厚度小于约500。4.如申请专利范围第1项的方法,其中该闸极氧化物层是从包含选自由氧与氮氧化物所组成之群之气体之气氛中利用热氧化所形成。5.如申请专利范围第1项的方法,其中该闸极氧化物层厚度约10至约30。6.如申请专利范围第1项的方法,其中利用低压化学气相沉积法使用矽烷沉积该第一多晶矽层。7.如申请专利范围第1项的方法,其中该第一多晶矽层厚度约300至约600。8.如申请专利范围第1项的方法,其中该第一多晶矽层厚度约500。9.如申请专利范围第1项的方法,其中该研磨终止层包括氮化矽。10.如申请专利范围第1项的方法,其中利用低压化学气相沉积法使用矽烷与氨沉积该研磨终止层。11.如申请专利范围第1项的方法,其中该研磨终止层厚度约500至约1000。12.如申请专利范围第1项的方法,其中该研磨终止层厚度约800。13.如申请专利范围第1项的方法,其中利用光微影成像遮罩与异向性蚀刻形成该沟槽。14.如申请专利范围第13项的方法,该异向性蚀刻包括方向性反应离子蚀刻。15.如申请专利范围第1项的方法,其中该沟槽具有约1700至约2200的深度。16.如申请专利范围第1项的方法,进一步包括在沉积该氧化矽层之前在该沟槽中形成一氧化物内衬。17.如申请专利范围第16项的方法,其中该氧化物内衬在一氧气氛中利用热氧化形成。18.如申请专利范围第16项的方法,其中该氧化物内衬具有约50至约300的厚度。19.如申请专利范围第16项的方法,其中该氧化物内衬具有约100的厚度。20.如申请专利范围第1项的方法,其中该氧化矽层是利用一高密度电浆制程沉积。21.如申请专利范围第1项的方法,其中该氧化矽层是利用低压化学气相沉积法使用四乙基正矽酸盐氧化物加以沉积。22.如申请专利范围第1项的方法,其中该氧化矽层具有大于该沟槽深度的厚度。23.如申请专利范围第1项的方法,其中该氧化矽层具有约1800至约2400的厚度。24.如申请专利范围第1项的方法,其中使用含氧化铈与界面活性剂的浆料之化学机械研磨法移除该氧化矽层的该第一部份。25.如申请专利范围第1项的方法,其中该氧化矽层的该第二部份以湿式蚀刻制程移除。26.如申请专利范围第1项的方法,其中该氧化矽层的该第二部份以反应性离子蚀刻制程移除。27.如申请专利范围第1项的方法,其中移除该氧化矽层的该第二部份以致该氧化矽层之表面顶端至少高于该矽层之表面顶端约200。28.如申请专利范围第1项的方法,其中移除该氧化矽层的该第二部份以致该氧化矽层之表面顶端高于该第一多晶矽层之表面顶端不大于约200。29.如申请专利范围第1项的方法,其中该研磨终止层以一选择的反应性离子蚀刻制程移除。30.如申请专利范围第1项的方法,其中利用低压化学气相沉积法使用矽烷沉积该第二多晶矽层。31.如申请专利范围第1项的方法,其中该第二多晶矽层具有约750至约1500的厚度。32.如申请专利范围第1项的方法,其中该第二多晶矽层具有约1000的厚度。33.如申请专利范围第1项的方法,进一步包括在形成该多晶矽闸极之前沉积一氧化物层在该第二多晶矽层上。34.如申请专利范围第33项的方法,其中该氧化物层利用电浆辅助低压化学气相沉积法加以沉积。35.如申请专利范围第33项的方法,其中该氧化物层具有约500的厚度。36如申请专利范围第1项的方法,其中该多晶矽闸极是利用光微影成像遮罩与异向性蚀刻加以形成。图式简单说明:图1-11说明本发明一较佳方法表示部份制造的半导体STI装置结构的横截面;及图12表示根据本发明方法制造的STI装置结构的剖面。
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