发明名称 形成圆角沟槽隔离结构之方法
摘要 本发明系关于一种制造半导体装置或积体电路之方法,产生具有圆角之沟槽隔离结构以减少闸极氧化物弱化及避免由尖角效应所产生之所谓的"双弯曲"曲线。一LOCOS氧化物从矽基底之表面移除以在表面产生一凹处。在包含用于LOCOS程序中之氮化矽之表面上沉积一二氧化矽或氮化矽层。该表面被非等向蚀刻以在欲形成沟槽之区域之任一边形成边墙间隔物。该基底接着被蚀刻以形成一沟槽。在另一方法中,氮化物边墙在移除LOCOS氧化物之前形成。所得之结构被非等向蚀刻以在沟槽位置之任一边留下边墙,该边墙由氮化矽边墙及LOCOS氧化物之残余物构成。该基板接着被蚀刻以形成沟槽。
申请公布号 TW395013 申请公布日期 2000.06.21
申请号 TW085114731 申请日期 1996.11.29
申请人 德州仪器公司 发明人 陈一浸
分类号 H01L21/76 主分类号 H01L21/76
代理机构 代理人 蔡中曾 台北巿敦化南路一段二四五号八楼
主权项 1.一种制造具有圆角沟槽隔离结构之半导体装置之方法,包含下列步骤:在沟槽欲被形成之位置之矽基底之表面形成一LOCOS氧化物;移除该LOCOS氧化物以在该沟槽位置之该表面中留下一凹处;在该表面上形成一第一绝缘层;非等向蚀刻该绝缘层以在该沟槽位置之边缘形成绝缘间隔;及在该沟槽位置蚀刻一沟槽。2.如申请专利范围第1项之方法,其中尚包含下列步骤:移除该间隔物;以一第二绝缘层填充该沟槽;在该装置之活性区域上形成闸极氧化物;及在该闸极氧化物之上形成闸极复晶矽。3.如申请专利范围第2项之方法,其中尚包含在形成该闸极氧化物之前平面化该第二氧化物层。4.如申请专利范围第3项之方法,其中尚包含在形成该第二绝缘层之前在该沟槽区域中形成一通道停止层区域。5.如申请专利范围第2项之方法,其中该LOCOS氧化作用步骤包含在形成该LOCOS氧化物之前形成一图样化之氮化矽层,该第一绝缘层在该氮化矽层上形成且被非等向蚀刻以在该氮化矽层之边缘上形成该间隔物,在形成该闸极氧化物层之前该氮化矽层被移除。6.如申请专利范围第1项之方法,其中该第一绝缘层为二氧化矽。7.如申请专利范围第1项之方法,其中该第一绝缘层为氮化矽。8.如申请专利范围第2项之方法,其中该第二绝缘层为二氧化矽。9.如申请专利范围第2项之方法,其中该第二绝缘层为氮化矽。10.一种制造具有圆角沟槽隔离结构之半导体装置之方法,包含下列步骤:在一矽基底之表面上形成一氮化矽层,该氮化矽层被图样化以曝光在一沟槽欲形成处之该表面;在该沟槽位置之该表面形成一LOCOS氧化物;移除该LOCOS氧化物以在该沟槽位置之该表面中留下一凹处;在该表面上形成一二氧化矽层;非等向蚀刻该二氧化矽层以在邻接于该沟槽位置之该氮化矽层之边缘形成间隔物;在该沟槽位置蚀刻一沟槽;移除该间隔物;以一第二二氧化矽层填充该沟槽;平面化该第二二氧化矽层;移除该氮化矽层;在该第二绝缘层上形成闸极氧化物;及在该闸极氧化物上形成闸极复晶矽。11.一种制造具有圆角沟槽隔离结构之半导体装置之方法,包含下列步骤:在一矽基底之表面上形成一氮化矽层,该氮化矽层被图样化以曝光在一沟槽欲形成处之该表面;在该沟槽位置之该表面形成一LOCOS氧化物;移除该LOCOS氧化物以在该沟槽位置之该表面中留下一凹处;在该表面上形成一第二氮化矽层;非等向蚀刻该第二氮化矽层以在邻接于该沟槽位置之该氮化矽层之边缘形成间隔物;在该沟槽位置蚀刻一沟槽;移除该间隔物;以一二氧化矽层填充该沟槽;平面化该第二氮化矽层;移除该第一氮化矽层;在该第二氮化矽层上形成闸极氧化物;及在该闸极氧化物上形成闸极复晶矽。12.一种制造具有圆角沟槽隔离结构之半导体装置之方法,包含下列步骤:在一欲形成沟槽之矽基底之表面上形成一LOCOS氧化物,该LOCOS氧化物具有不超过约1500埃之厚度;在该沟槽位置之任一边形成氮化矽边墙间隔物;除了在被该连墙间隔物保护之处外,移除该LOCOS氧化物;及在该沟槽位置蚀刻一沟槽。13.如申请专利范围第12项之方法,其中尚包含以一二氧化矽层填充该沟槽之步骤。14.如申请专利范围第13项之方法,其中尚包含平面化该二氧化矽层之表面之方法。15.如申请专利范围第12项之方法,其中该LOCOS氧化作用步骤包含在形成该LOCOS氧化物前形成一图样化之氮化矽层之步骤,该边墙间隔物在该图样化之氮化矽层之边缘形成且尚包含下列步骤:以一二氧化矽层填充该沟槽;平面化该二氧化矽层之表面;及移除该图样化之氮化矽层。16.如申请专利范围第15项之方法,其中尚包含在蚀刻该沟槽前在该间隔物之上形成二氧化矽边墙之步骤。17.如申请专利范围第12项之方法,其中该LOCOS氧化物移除步骤包含以一对氮化矽具有选择性之氧化物蚀刻溶液非等向蚀刻该LOCOS氧化物。18.如申请专利范围第12项之方法,其中尚包含在该装置之活性区域上形成闸极氧化物及在该闸极氧化物上形成闸极复晶矽之步骤。19.如申请专利范围第14项之方法,其中尚包含在该装置之活性区域上形成闸极氧化物及在该闸极氧化物上形成闸极复晶矽之步骤。20.如申请专利范围第15项之方法,其中尚包含在该装置之活性区域上形成闸极氧化物及在该闸极氧化物上形成闸极复晶矽之步骤。21.一种制造具有圆角沟槽隔离结构之半导体装置之方法,包含下列步骤:在一矽基底之表面上形成一氮化矽层,该氮化矽层被图样化以曝光在一沟槽欲形成处之该表面;在该沟槽位置之该表面形成一LOCOS氧化物,该LOCOS氧化物具有不超过约1500埃之厚度;在邻接于该沟槽位置之该氮化矽层之边缘形成氮化矽边墙间隔物;除了在被该边墙间隔物保护之处外,移除该LOCOS氧化物;在该沟槽位置蚀刻一沟槽;以一二氧化矽层填充该沟槽;平面化该二氧化矽沟槽填充层之表面;移除该图样化之氮化矽层;在该装置之活性区域上形成闸极氧化物;及在该闸极氧化物上形成闸极复晶矽。22.一种制造具有圆角沟槽隔离结构之半导体积体电路之方法,包含下列步骤:在第一沟槽位置之矽基底表面上形成一LOCOS氧化物以使一对半导体装置互相绝缘,且在第二个位置形成LOCOS氧化物以使至少其中一个该装置与该积体电路之周边绝缘;在每一该沟槽位置之任一边上形成氮化矽边墙间隔物;除了被该边墙间隔物保护的地方之外,移除该LOCOS氧化物;及在每一该沟槽位置蚀刻一沟槽。23.如申请专利范围第22项之方法,其中尚包含以一二氧化矽层填充该沟槽之步骤。24.如申请专利范围第23项之方法,其中尚包含平面化该二氧化矽层之表面之步骤。25.如申请专利范围第22项之方法,其中该LOCOS氧化作用步骤包含在形成该LOCOS氧化物前形成一图样化之氮化矽层之步骤,该边墙间隔物在该图样化之氮化矽层之边缘形成且尚包含下列步骤:以一二氧化矽层填充该沟槽;平面化该二氧化矽层之表面;及移除该图样化之氮化矽层。26.如申请专利范围第25项之方法,其中尚包含在蚀刻沟槽前在该间隔物之上形成二氧化矽边墙之步骤。27.如申请专利范围第22项之方法,其中该LOCOS氧化物移除步骤包含以一对氮化矽具有选择性之氧化物蚀刻溶液非等向蚀刻该LOCOS氧化物。28.如申请专利范围第22项之方法,其中尚包含在该装置之活性区域上形成闸极氧化物及在该闸极氧化物上形成闸极复晶矽之步骤。29.如申请专利范围第24项之方法,其中尚包含在该装置之活性区域上形成闸极氧化物及在该闸极氧化物上形成闸极复晶矽之步骤。30.如申请专利范围第25项之方法,其中尚包含在该装置之活性区域上形成闸极氧化物及在该闸极氧化物上形成闸极复晶矽之步骤。31.一种制造具有圆角沟槽隔离结构之半导体积体电路之方法,包含下列步骤:在一矽基底之表面上形成一氮化矽层,该氮化矽层被图样化以将在第一位置之该表面曝光,在第一位置处形成一第一沟槽使一对半导体装置互相绝缘,且在第二位置处形成第二沟槽以使至少其中一个装置与该积体电路之周边绝缘;在该沟槽位置之该表面上形成一LOCOS氧化物;在邻接于该沟槽位置之该氮化矽层之边上形成氮化矽边墙间隔物;除了被该边墙间隔物保护的地方之外,移除该LOCOS氧化物;在每一该沟槽位置蚀刻一沟槽;以一二氧化矽层填充每一该沟槽;平面化每一该二氧化矽沟槽填充层之表面;移除该图样化之氮化矽层;在该装置之一活性区域上形成一闸极氧化物;及在该闸极氧化物上形成闸极复晶矽。图式简单说明:第一图a系一采用沟槽隔离之半导体之上视图,第一图b系第一图a中沿着切线1b-1b之部分剖面图,显示闸极至沟槽重叠区域。第二图例示正常半导体装置之Id-Vs曲线,其中之一显示因尖角效应所引起之双弯曲曲线。第三图a显示在矽基底上一对半导体装置之上视图,第三图b-第三图h显示第三图a中沿着切线3b-3b之剖面图,显示本发明之一实施例之处理步骤,第三图i-第三图o为第三图a同样之剖面,显示制造电晶体所需之额外的处理步骤。第四图a-第四图e为第三图a中沿着切线3b-3b之剖面图,显示依照本发明之第二实施例之产生沟槽隔离结构之处理步骤,以第三图d所显示之程序开始,第四图f-第四图h为第三图a同样之剖面,显示形成电晶体之前所需之完成沟槽隔离之步骤。
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