專利名稱：淺溝槽隔離工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種淺溝槽隔 離工藝方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在半導(dǎo)體制造工藝中，淺溝槽隔離技術(shù)被普遍采用。在淺溝槽隔離 技術(shù)中，隔離能力是很重要的技術(shù)參數(shù)。其中，淺溝槽隔離填充對(duì)淺溝槽 的隔離能力有很大的影響，并因此對(duì)晶體管性能產(chǎn)生的影響極大。
在已有的淺溝槽隔離工藝方法中，淺溝槽工藝為以下幾個(gè)步驟第一
步，生長(zhǎng)一層氧化層襯墊(Pad Oxide)和氮化硅刻蝕阻擋層；第二步，光 刻并顯影；第三步，淺溝槽的刻蝕；第四步，淺溝槽表面的氧化形成氧化 層襯墊；第五步，化學(xué)汽相淀積在淺溝槽內(nèi)填充二氧化硅；第六步，化學(xué) 機(jī)械拋光工藝去除多余的二氧化硅；第七步，去除氧化層襯墊(Pad Oxide) 和氮化硅刻蝕阻擋層。其中化學(xué)機(jī)械拋光工藝不可避免的引入侵蝕、刮痕 缺陷和凹陷效應(yīng)，導(dǎo)致面內(nèi)的均一性不高。同時(shí)由于高密度離子的填充能 力受到高寬比的約束，高密度離子的高寬比(AR)的極限一般為3.5:1左 右。在已有技術(shù)的情況下，淺溝槽的深度不能太深，否則高密度離子填不 進(jìn)去，因此淺溝槽的隔離能力也受到一定限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種淺溝槽隔離工藝方法，可以簡(jiǎn)化淺溝槽隔離工藝流程，增強(qiáng)淺溝槽的隔離能力。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明淺溝槽隔離工藝方法的技術(shù)方案是，包
括以下步驟第一步，在硅片上生長(zhǎng)一層氧化層襯墊(Pad 0xide)，對(duì)氧 化層襯墊涂膠，并進(jìn)行第一次光刻；第二步，刻蝕形成淺溝槽，剝離光刻 膠，并在淺溝槽中長(zhǎng)一層氧化層襯墊(Liner Oxide);第三步，在淺溝槽 中填充硅基光刻膠；第四步，對(duì)硅基光刻膠進(jìn)行光刻；第五步，氧氣等離 子處理；第六步，刻蝕掉氧化層襯墊(Oxide Pad),清洗；第七步，利用 自動(dòng)反饋系統(tǒng)精確生長(zhǎng)一層氧化層襯墊(Screen 0xide)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)是，第三步中填充的硅基光刻膠為由酮類、
醚類、烷烴類有機(jī)溶劑、抗反射吸收材料、可與標(biāo)準(zhǔn)四甲基氫氧化銨顯影 液反應(yīng)的有機(jī)酸基團(tuán)樹脂以及含氧、氟、硅元素的有機(jī)基團(tuán)樹脂、交聯(lián)樹 脂構(gòu)成，分子量在1000到50000之間，折射率在1.0到3.0之間，消光系 數(shù)在0. l到3.0之間。
每次涂布劑量為0. 5ml到5ml，涂布次數(shù)為1到3次，烘烤溫度為60 t:到250°C，烘烤次數(shù)為1到3次，烘烤時(shí)間為10秒到120秒。
每次的液體使用量為lml到100ml，次數(shù)為1到3次，顯影液的溫度為 1(TC到3(TC，顯影浸泡時(shí)間為10秒到120秒，隨后使用去離子水沖洗硅片 表面移除顯影液的時(shí)間為10秒到120秒。
本發(fā)明通過采用硅基光刻膠作為填充介質(zhì)，利用它很高的填充能力， 大大提高了淺溝槽的隔離能力。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明
圖1為本發(fā)明方法流程圖2至圖7為本發(fā)明實(shí)施例流程示意圖。
圖中附圖標(biāo)記為IO為硅片截面，20為光刻膠，30為二氧化硅層，40 為硅基光刻膠。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例包括以下的步驟
首先，如圖2所示，在硅片上生長(zhǎng)一層氧化層襯墊(Pad Oxide)，然 后對(duì)氧化層襯墊涂膠，并對(duì)光刻膠進(jìn)行光刻。
其次，如圖3所示，刻蝕形成淺溝槽，剝離上一步中殘留的光刻膠， 然后在淺溝槽中長(zhǎng)一層氧化層襯墊(Liner Oxide)。
再次，如圖4所示，在淺溝槽中填充硅基光刻膠(Si-based Photo Resist)。該硅基光刻膠由酮類、醚類、垸烴類有機(jī)溶劑、抗反射吸收材料、 可與標(biāo)準(zhǔn)四甲基氫氧化銨顯影液反應(yīng)的有機(jī)酸基團(tuán)樹脂以及含氧、氟、硅 元素的有機(jī)基團(tuán)樹脂、交聯(lián)樹脂構(gòu)成。其分子量在1000到50000之間，折 射率在1. 0到3. 0之間，消光系數(shù)在0. 1到3. 0之間。
在填充硅基光刻膠的步驟中工藝參數(shù)為每次硅基光刻膠涂布劑量為 0.5ml到5ml，涂布次數(shù)為1到3次，烘烤溫度為60。C到250°C ，烘烤次數(shù) 為1到3次，烘烤時(shí)間為10秒到120秒。
再次，如圖5所示，對(duì)硅基光刻膠進(jìn)行光刻，并用顯影液顯影。用顯 影液顯影的工藝參數(shù)為每次的液體使用量為lml到100ml，次數(shù)為1到3次，顯影液的溫度為l(TC到30°C，顯影浸泡時(shí)間為10秒到120秒，隨后 使用去離子水沖洗硅片表面移除顯影液的時(shí)間為10秒到120秒。
接著，進(jìn)行氧氣等離子處理。在這之后，如圖6所示，刻蝕掉氧化層 襯墊(Oxide Pad),并進(jìn)行清洗。最后，如圖7所示，利用自動(dòng)反饋系統(tǒng) 精確生長(zhǎng)一層氧化層襯墊(Screen 0xide)。從而完成基于硅基光刻膠的淺 溝槽隔尚工藝。
本發(fā)明采用硅基光刻膠作為淺溝槽的填充介質(zhì)，它的填充能力很強(qiáng)， 高寬比可以達(dá)到10:1至15:1左右。大大提高了淺溝槽的隔離能力。并且 本發(fā)明省卻了已有工藝中的化學(xué)機(jī)械拋光工藝，簡(jiǎn)化了工藝流程，同時(shí)使 得面內(nèi)均一性提高。
權(quán)利要求
1. 一種淺溝槽隔離工藝方法，其特征在于，包括以下步驟第一步，在硅片上生長(zhǎng)一層氧化層襯墊，對(duì)氧化層襯墊涂膠，進(jìn)行第一次光刻，并用顯影液顯影；第二步，刻蝕形成淺溝槽，剝離光刻膠，并在淺溝槽中長(zhǎng)一層氧化層襯墊；第三步，在淺溝槽中填充硅基光刻膠；第四步，對(duì)硅基光刻膠進(jìn)行光刻，并用顯影液顯影；第五步，氧氣等離子處理；第六步，刻蝕掉氧化層襯墊，清洗；第七步，利用自動(dòng)反饋系統(tǒng)精確生長(zhǎng)一層氧化層襯墊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淺溝槽隔離工藝方法，其特征在于，第三步 中填充的硅基光刻膠為由酮類、醚類、烷烴類有機(jī)溶劑、抗反射吸收材 料、可與標(biāo)準(zhǔn)四甲基氫氧化銨顯影液反應(yīng)的有機(jī)酸基團(tuán)樹脂以及含氧、氟、 硅元素的有機(jī)基團(tuán)樹脂、交聯(lián)樹脂構(gòu)成，分子量在1000到50000之間，折 射率在1. 0到3. 0之間，消光系數(shù)在0. 1到3. 0之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淺溝槽隔離工藝方法，其特征在于，第三步 中填充硅基光刻膠的工藝參數(shù)為每次硅基光刻膠涂布劑量為0. 5ml到5ml ， 涂布次數(shù)為1到3次，烘烤溫度為6(TC到25(TC，烘烤次數(shù)為1到3次， 烘烤時(shí)間為10秒到120秒。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淺溝槽隔離工藝方法，其特征在于，第四步 中用顯影液顯影的工藝參數(shù)每次的液體使用量為lml到100ml，次數(shù)為l 到3次，顯影液的溫度為l(TC到30°C，顯影浸泡時(shí)間為10秒到120秒， 隨后使用去離子水沖洗硅片表面移除顯影液的時(shí)間為10秒到120秒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種淺溝槽隔離工藝方法，包括以下步驟1.在硅片上生長(zhǎng)一層氧化層襯墊，對(duì)氧化層襯墊涂膠，進(jìn)行第一次光刻，2.刻蝕形成淺溝槽，剝離光刻膠，并在淺溝槽中長(zhǎng)一層氧化層襯墊；3.在淺溝槽中填充硅基光刻膠；4.對(duì)硅基光刻膠進(jìn)行光刻，5.氧氣等離子處理；6.刻蝕掉氧化層襯墊，清洗；7.利用自動(dòng)反饋系統(tǒng)精確生長(zhǎng)一層氧化層襯墊。本發(fā)明采用硅基光刻膠作為淺溝槽的填充介質(zhì)，大大提高了淺溝槽的隔離能力，并且省卻了已有工藝中的化學(xué)機(jī)械拋光工藝，簡(jiǎn)化了工藝流程，同時(shí)使得面內(nèi)均一性提高。
文檔編號(hào)H01L21/762GK101452873SQ20071009439
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月6日
發(fā)明者駿 朱, 陳福成 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司