提高高壓柵氧化層均勻性的工藝方法
2023-06-11 12:12:11 2
專利名稱：提高高壓柵氧化層均勻性的工藝方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體器件製造工藝，尤其涉及一種提高高壓柵氧化 層均勻性的工藝方法。
技術背景在目前的高壓器件製造中，柵氧化層前後通常的主要流程是 步驟l，製作淺溝槽隔離(STI)，如圖l所示；步驟2,高壓阱(HVNWell)注入，如圖2所示；步驟3，生長柵氧化層，如圖3所示；步驟4，澱積多晶矽，製造柵極的氧化矽側牆，如圖4所示。 在這個製作過程中，在淺溝槽完成後再生長柵氧化層，這時由於矽襯 底上與淺溝槽邊緣處氧化速率的不同，導致柵氧化層厚度不均勻，出現在 淺溝槽邊緣柵氧化層偏薄的現象(如圖5所示)，此處的開啟電壓(Vt) 比較低，因此對整個電晶體來講，Id-Vg (漏極電流一柵極電壓)曲線在 亞閾區出現雙駝峰現象，增大了器件的漏電流，電晶體特性變差，如圖6 所示。發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種提高高壓柵氧化層均勻性的工 藝方法，克服了現有技術存在的淺溝槽邊緣與矽襯底表面氧化層厚度不均 勻的缺陷，優化了電晶體特性。 '
為解決上述技術問題，本發明提供一種提高高壓柵氧化層均勻性的工 藝方法，包括如下步驟步驟l，高壓阱注入；步驟2，生長柵氧化層； 步驟3，刻蝕淺溝槽隔離；步驟4，澱積多晶矽及製造柵極的氧化矽側牆。 在步驟2和步驟3之間依次增加二步多晶矽澱積、氮化矽澱積。 在步驟3和步驟4之間依次增加步驟步驟A，生長墊襯氧化層；步 驟B，澱積氧化層；步驟C，化學機械研磨及氧化層刻蝕；步驟D，去除 氮化矽層。步驟B採用高密度等離子體化學氣相澱積氧化層。 步驟D採用磷酸去除氮化矽層。和現有技術相比，本發明具有以下有益效果本發明通過調換常規高 壓器件淺溝槽隔離與柵氧化層生長的前後順序，避開了淺溝槽邊緣與矽襯 底表面氧化層生長速率不同的問題，從而可以得到均勻的氧化層厚度。此 外，本發明在柵氧化層與氮化矽之間澱積多晶矽，保護柵氧化層；淺溝槽 隔離完成後，在多晶矽/氧化矽上再次生長多晶矽形成柵極，優化了晶體 管特性。
圖1是現有技術的步驟1完成後電晶體的結構示意圖； 圖2是現有技術的步驟2完成後電晶體的結構示意圖； 圖3是現有技術的步驟3完成後電晶體的結構示意圖； 圖4是現有技術的步驟4完成後電晶體的結構示意圖； 圖5是圖4的局部放大示意圖；圖6是現有技術的工藝步驟完成後電晶體的Id-Vg曲線圖；圖7是本發明的步驟1完成後電晶體的結構示意圖； 圖8是本發明的步驟2完成後電晶體的結構示意圖； 圖9是本發明的步驟3完成後電晶體的結構示意圖； 圖10是本發明的步驟4完成後電晶體的結構示意圖；圖11是本發明的步驟5完成後電晶體的結構示意圖； 圖12是本發明的步驟6完成後電晶體的結構示意圖； 圖13是本發明的步驟7完成後電晶體的結構示意圖； 圖14是本發明的步驟8完成後電晶體的結構示意圖；圖15是圖14的局部放大示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明。 本發明提供一種提高高壓柵氧化層均勻性的工藝方法，包括如下步步驟l，高壓阱注入，如圖7所示；步驟2，柵氧化層生長，多晶矽澱積，氮化矽澱積，如圖8所示； 步驟3，刻蝕淺溝槽隔離，如圖9所示；步驟4，生長墊襯氧化層(liner oxide)，如圖10所示； 步驟5，高密度等離子體化學氣相澱積氧化層，如圖ll所示； 步驟6，化學機械研磨(CMP)及氧化層刻蝕，如圖12所示。 步驟7，用磷酸泡掉氮化矽層，如圖13所示； 步驟8，澱積多晶矽及製造氧化層側牆，如圖14所示。
現有技術是在淺溝槽完成後再生長柵氧化層，這時由於矽襯底上與淺 溝槽邊緣氧化速率的不同，導致在淺溝槽邊緣柵氧化層偏薄的現象(如圖5所示)。而本發明通過調換常規高壓器件淺溝槽隔離與柵氧化層生長的前後順序，避開了淺溝槽邊緣與矽襯底表面氧化層生長速率不同的問題,從而可以得到均勻的氧化層厚度(如圖15所示)。此外，本發明在柵氧化 層與氮化矽之間澱積多晶矽，保護柵氧化層；淺溝槽隔離完成後，在多晶 矽/氧化矽上再次生長多晶矽形成柵極，優化了電晶體特性。
權利要求
1、 一種提高高壓柵氧化層均勻性的工藝方法，其特徵在於，包括如 下步驟步驟l，高壓阱注入；步驟2，生長柵氧化層；步驟3，刻蝕淺 溝槽隔離；步驟4，澱積多晶矽及製造柵極的氧化矽側牆。
2、 如權利要求1所述的提高高壓柵氧化層均勻性的工藝方法，其特徵在於，在步驟2和步驟3之間依次增加二步多晶矽澱積、氮化矽澱積。
3、 如權利要求1所述的提高高壓柵氧化層均勻性的工藝方法，其特徵在於，在步驟3和步驟4之間依次增加步驟步驟A，生長墊襯氧化層; 步驟B，澱積氧化層；步驟C，化學機械研磨及氧化層刻蝕；步驟D，去 除氮化矽層。
4、 如權利要求3所述的提高高壓柵氧化層均勻性的工藝方法，其特 徵在於，步驟B採用高密度等離子體化學氣相澱積氧化層。
5、 如權利要求3所述的提高高壓柵氧化層均勻性的工藝方法，其特 徵在於，步驟D採用磷酸去除氮化矽層。
全文摘要
本發明公開了一種提高高壓柵氧化層均勻性的工藝方法，包括如下步驟步驟1，高壓阱注入；步驟2，生長柵氧化層；步驟3，刻蝕淺溝槽隔離；步驟4，澱積多晶矽及製造柵極的氧化矽側牆。本發明通過調換常規高壓器件淺溝槽隔離與柵氧化層生長的前後順序，避開了淺溝槽邊緣與矽襯底表面氧化層生長速率不同的問題，從而可以得到均勻的氧化層厚度，優化了電晶體特性。
文檔編號H01L21/82GK101145543SQ20061003109
公開日2008年3月19日 申請日期2006年9月13日 優先權日2006年9月13日
發明者君 胡, 郭永芳, 錢文生 申請人:上海華虹Nec電子有限公司