发明名称 自动平坦之浅沟渠填充技术
摘要 形成一垫层及氮化矽层于基板之上,随后热氧化层接着形成于氮化矽层之上,接着形成浅沟渠于基板之中,一 ozone-TEOS 层以次大气压化学气相沈积法沈积于上述之热氧化层之上以及回填进入该浅沟渠之中做为绝缘之物质,基于ozone-TEOS 在热氧化层上有较慢之成长速率,因此ozone-TEOS 层在浅沟渠区域之厚度较附近之热氧化层上厚,接着利用一化学机械研磨法将ozone-TEOS层予以平坦化,接着在含氧环境下将ozone-TEOS 层施以热处理以增进ozone-TEOS 层之致密性及形成衬垫氧化层而提升浅沟渠绝缘层之绝缘效果。
申请公布号 TW346651 申请公布日期 1998.12.01
申请号 TW086103321 申请日期 1997.03.17
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 余振华;陈盈和;章勋明
分类号 H01L21/31 主分类号 H01L21/31
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种形成沟渠绝缘区域于半导体晶圆上之方法,该方法包含:形成一垫层于该晶圆之上;形成一氮化矽层于该垫层之上;形成一热氧化层于该氮化矽层上;形成一沟渠于该热氧化层、该氮化矽层、该垫层以及该晶圆之中;形成一ozone-TEOS层于该热氧化层之上以及回填至该沟渠之中,在该沟渠区域上方之上述ozone-TEOS之厚度较该热氧化层上之上述ozone-TEOS厚度厚;及施以化学机械研磨于该晶圆以得到平坦化之表面。2.如申请专利范围第1项之方法,更包含下列步骤以形成该沟渠:形成一光阻于该热氧化层之上以定义沟渠之区域;蚀刻该热氧化层、该氮化矽层、该垫层以及该晶圆;及去除该光阻。3.如申请专利范围第1项之方法,在施以上述之化学机械研磨之后更更包施以热处理将该ozone-TEOS层致密化并且形成衬垫氧化层于该ozone-TEOS层之下及边缘。4.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之ozone-TEOS层为利用次大气压化学气相沈积法(sub-atmosphericchemical vapor deposition;SACVD)形成。5.如申请专利范围第4项之方法,其中形成上述之ozone-TEOS层之O2流量约为5000 sccm。6.如申请专利范围第4项之方法,其中形成上述之ozone-TEOS层之氦气流量约为2300 sccm。7.如申请专利范围第4项之方法,其中形成上述之ozone-TEOS层之TEOS流量约为25 sccm。8.如申请专利范围第4项之方法,其中形成上述之次大气压化学气相沈积法之O3与TEOS之质量百分比约为12%。9.如申请专利范围第4项之方法,其中形成上述之ozone-TEOS层之温度约为400至480℃。10.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之热氧化层为利用HTO制程形成。11.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之热氧化层为利用以下步骤形成:形成一矽层于该氮化矽层之上;及施以热处理将该矽层氧化。12.如申请专利范围第11项之方法,其中上述之矽层为复晶矽或非晶形矽。13.如申请专利范围第11项之方法,其中上述之热氧化层厚度约为500至2000埃。14.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之垫层为二氧化矽。15.如申请专利范围第14项之方法,其中上述之热氧化层厚度约为500至2000埃。16.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之氮化矽层为利用低压化学气相沈积法(Low Pressure Chemical VaporDeposition; LPCVD)、电浆增强式化学气相沈积法(Plasma Enhanee Chemical Vapor Deposition; PECVD)或高密度电浆化学气相沈积法(High Density PlasmaChemical Vapor Deposition;HDPCVD)形成。17.如申请专利范围第16项之方法,其中上述之反应气体为SiH4,NH3,N2与N2O。18.如申请专利范围第16项之方法,其中上述之反应气体为SiH2Cl2,NH3,N2与N2O。19.如申请专利范围第16项之方法,其中上述之制程温度约为350-800℃。20.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之氮化矽层厚度约为1500至2000挨之间。21.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之热处理在含氧环境中进行。22.如申请专利范围第21项之方法,其中上述之热处理温度约为1000-1100℃。23.如申请专利范围第22项之方法,其中上述之热处理时间约为60-120分钟。图式简单说明:第一图为传统制程之形成垫层以及停止层于基板上之截面图;第二图为传统制程之形成一光阻图案于停止层之截面图;第三图为传统制程之形成浅沟渠截面图;第四图为传统制程之形成氧化矽于停止层之上以及浅沟渠中之截面图;第五图为传统制程之CMP将氧化矽平坦化之截面图;第六图为本发明之形成垫层、停止层以及热氧化层于基板上之截面图;第七图为本发明之形成浅沟渠截面图;第八图为本发明之形成ozone-TEOS层于热氧化层之上以及回填浅沟渠中之截面图;第九图为本发明之CMP将ozone-TEOS层平坦化之截面图;第十图为本发明之施以热处理将增进ozone-TEOS层品质以及形成线氧化层之截面图;及第十一图为ozone-TEOS于不同材质上之成长速率。
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