可調節反射率膜的形成方法

2023-04-29 17:29:46 3

可調節反射率膜的形成方法
【專利摘要】本發明提出一種可調節反射率膜的形成方法，使用爐管式低壓化學氣相沉積依次在半導體襯底表面形成刻蝕阻擋膜和抗反射膜，由於所述抗反射膜的原料的流量比能夠按照預定範圍調節，從而可以通過調節原料的流量比形成不同抗反射率的抗反射膜，進一步的，所述刻蝕阻擋膜和抗反射膜能夠在同一設備中形成，從而能夠降低成本。
【專利說明】可調節反射率膜的形成方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體製造領域，尤其涉及一種可調節反射率膜的形成方法。

【背景技術】
[0002]在半導體形成工藝中，需要在半導體襯底中形成淺溝槽隔離，用於隔離不同的器件，防止短路等發生。
[0003]請參考圖1，在半導體襯底10中形成淺溝槽隔離時，先在所述半導體襯底10的表面依次形成氧化矽20、氮化矽30以及抗反射膜40 ;其中，所述氧化矽20作為緩衝層，所述氮化矽30作為刻蝕阻擋膜；在曝光過程中，所述抗反射膜40用來減少所述氮化矽30對光在光阻(圖未示)的上下表面的反射，以使曝光時，大部分光的能量都被光阻吸收，從而使曝光效果更佳。請參考圖2，在曝光完成之後進行刻蝕，在所述半導體襯底10中刻蝕形成溝槽11。
[0004]然而，現有技術中，所述抗反射膜40是採用電漿加強型化學氣相沉積(PlasmaEnhanced CVD，PECVD)工藝形成，其原材料採用矽烷(SiH4)和一氧化二氮(N20)。採用PECVD工藝形成的抗反射膜40 —方面生產成本較高，另一方面形成的抗反射膜40的抗反射率固定。由於抗反射率直接影響所述抗反射膜40對光的抗反射能力，也就是說，抗反射率對曝光工藝中光阻的曝光效果有著至關重要的影響，不同工藝也就需要不同抗反射率的抗反射膜40。


【發明內容】

[0005]本發明的目的在於提供一種可調節反射率膜的形成方法，能夠形成不同抗反射率的抗反射膜，並降低生產成本。
[0006]為了實現上述目的，本發明提供一種可調節反射率膜的形成方法，包括步驟:
[0007]—種可調節反射率膜的形成方法，包括步驟:
[0008]提供半導體襯底；
[0009]在所述半導體襯底上採用爐管式低壓化學氣相沉積形成刻蝕阻擋膜；
[0010]在所述刻蝕阻擋膜表面採用爐管式低壓化學氣相沉積形成抗反射膜，其中形成所述抗反射膜的原料是氨氣、一氧化二氮和二氯矽烷，三者流量比按預定範圍調節。
[0011]進一步的，所述刻蝕阻擋膜為氮化矽。
[0012]進一步的，形成所述刻蝕阻擋膜採用的原料為二氯矽烷和氨氣。
[0013]進一步的，所述二氯矽烷和氨氣流量比範圍是1:3?1:10。
[0014]進一步的，形成所述刻蝕阻擋膜的溫度範圍是600攝氏度?900攝氏度。
[0015]進一步的，形成所述刻蝕阻擋膜的壓力範圍是0.05torr?1.5torr0
[0016]進一步的，所述抗反射膜的材質為氮氧化矽。
[0017]進一步的，所述氨氣、一氧化二氮和二氯矽烷的流量比預定範圍是1:0:1?2:10:15o
[0018]進一步的，形成所述抗反射膜的溫度範圍是600攝氏度?900攝氏度。
[0019]進一步的,形成所述抗反射膜的壓力範圍是0.05torr?1.5torr。
[0020]進一步的，在形成所述刻蝕阻擋膜之前，先在所述半導體襯底表面形成氧化矽。
[0021]與現有技術相比，本發明的有益效果主要體現在:使用爐管式低壓化學氣相沉積依次在半導體襯底表面形成刻蝕阻擋膜和抗反射膜，由於所述抗反射膜的原料的流量比能夠按照預定範圍調節，從而可以通過調節原料的流量比形成不同抗反射率的抗反射膜，進一步的，所述刻蝕阻擋膜和抗反射膜能夠在同一設備中形成，從而能夠降低成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1?圖2為現有技術中形成淺溝槽隔離的剖視圖；
[0023]圖3為一實施例中可調節反射率膜的形成方法流程圖；
[0024]圖4?圖5為一實施例中形成刻蝕阻擋膜和抗反射膜的剖視圖。

【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖和具體實施例對本發明提出的可調節反射率膜的形成方法作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
[0026]請參考圖3，在本實施例中，提出一種可調節反射率膜的形成方法，包括步驟:
[0027]提供半導體襯底100，請參考圖4 ;
[0028]所述半導體襯底100可以為矽襯底、多晶矽、絕緣體上矽等；在所述半導體襯底100的表面形成有氧化層200，所述氧化層200作為緩衝層，所述氧化層200可以採用化學氣相沉積，也能夠採用熱氧化法形成。
[0029]在所述半導體襯底100上採用爐管式低壓化學氣相沉積形成刻蝕阻擋膜300，如圖4所示；
[0030]所述爐管式低壓化學氣相沉積(LP CVD Furnace)是在爐管中反應，所述刻蝕阻擋膜300的材質為氮化矽，形成所述刻蝕阻擋膜300採用的原料為二氯矽烷和氨氣，所述二氯矽烷和氨氣流量比範圍是1:3?1: 10，例如是1:5 ;形成所述刻蝕阻擋膜300的溫度範圍是600攝氏度?900攝氏度，例如是700攝氏度；形成所述刻蝕阻擋膜300的壓力範圍是0.05torr ?1.5torr,例如是 0.1torr0
[0031]接著在所述刻蝕阻擋膜300表面採用爐管式低壓化學氣相沉積形成抗反射膜400，其中形成所述抗反射膜400的原料是氨氣、一氧化二氮和二氯矽烷，三者流量比按預定範圍調節，請參考圖5。
[0032]在本實施例中，所述抗反射膜400為氮氧化矽，所述氨氣、一氧化二氮和二氯矽烷的流量比預定範圍是1:0:1?2:10:15，例如是2:5:3 ;形成所述抗反射膜400的溫度範圍是600攝氏度?900攝氏度，例如是770攝氏度；形成所述抗反射膜400的壓力範圍是
0.05torr?1.5torr,例如是0.25torr ;此時形成的抗反射膜400的反射率介於1.70?
1.76之間，符合工藝要求。
[0033]一般情況下，多晶矽反射率在3.8左右，S12反射率在1.45左右，Si3N4反射率在2左右。因此可以通過調整NH3、N2O及SiCl2H2的流量比例形成的具有不同反射率的S1N，並且反射率可以實現從1.45?3.8可調，能夠滿足不用工藝
[0034]由於所述刻蝕阻擋膜300和所述抗反射膜400能夠在一個爐管中生長的特性，極大的減少了生產的成本，同時生長的S1N的反射率具有極高的可調性，又優化了 S1N反射率可調的特性，使對反射率有特殊需求的工藝提供了解決方案。
[0035]綜上，在本發明實施例提供的可調節反射率膜的形成方法中，使用爐管式低壓化學氣相沉積依次在半導體襯底表面形成刻蝕阻擋膜和抗反射膜，由於所述抗反射膜的原料的流量比能夠按照預定範圍調節，從而可以通過調節原料的流量比形成不同抗反射率的抗反射膜，進一步的，所述刻蝕阻擋膜和抗反射膜能夠在同一設備中形成，從而能夠降低成本。
[0036]上述僅為本發明的優選實施例而已，並不對本發明起到任何限制作用。任何所屬【技術領域】的技術人員，在不脫離本發明的技術方案的範圍內，對本發明揭露的技術方案和技術內容做任何形式的等同替換或修改等變動，均屬未脫離本發明的技術方案的內容，仍屬於本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種可調節反射率膜的形成方法，包括步驟: 提供半導體襯底； 在所述半導體襯底上採用爐管式低壓化學氣相沉積形成刻蝕阻擋膜； 在所述刻蝕阻擋膜表面採用爐管式低壓化學氣相沉積形成抗反射膜，其中，形成所述抗反射膜的原料是氨氣、一氧化二氮和二氯矽烷，三者流量比按預定範圍調節。
2.如權利要求1所述的可調節反射率膜的形成方法，其特徵在於，所述刻蝕阻擋膜為氮化矽。
3.如權利要求1所述的可調節反射率膜的形成方法，其特徵在於，形成所述刻蝕阻擋膜採用的原料為二氯矽烷和氨氣。
4.如權利要求3所述的可調節反射率膜的形成方法，其特徵在於，所述二氯矽烷和氨氣流量比範圍是1:3?1:10。
5.如權利要求1所述的可調節反射率膜的形成方法，其特徵在於，形成所述刻蝕阻擋膜的溫度範圍是600攝氏度?900攝氏度。
6.如權利要求1所述的可調節反射率膜的形成方法，其特徵在於，形成所述刻蝕阻擋膜的壓力範圍是0.05torr?1.5torr0
7.如權利要求1所述的可調節反射率膜的形成方法，其特徵在於，所述抗反射膜的材質為氮氧化矽。
8.如權利要求1所述的可調節反射率膜的形成方法，其特徵在於，所述氨氣、一氧化二氮和二氯矽烷的流量比預定範圍是1:0:1?2:10:15。
9.如權利要求1所述的可調節反射率膜的形成方法，其特徵在於，形成所述抗反射膜的溫度範圍是600攝氏度?900攝氏度。
10.如權利要求1所述的可調節反射率膜的形成方法，其特徵在於，形成所述抗反射膜的壓力範圍是0.05torr?1.5torr0
11.如權利要求1所述的可調節反射率膜的形成方法，其特徵在於，在形成所述刻蝕阻擋膜之前，先在所述半導體襯底表面形成氧化矽。
【文檔編號】H01L31/18GK104282797SQ201310285559
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月8日 優先權日:2013年7月8日
【發明者】範建國, 黃柏喻, 沈建飛 申請人:中芯國際集成電路製造(上海)有限公司