[发明专利]一种形成改善的浅绝缘沟槽结构的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改善半导体器件性能的方法，特别涉及一种形成改善的浅绝缘沟槽结构的方法。

背景技术

现在的半导体浅绝缘沟槽(STI)结构中，由于在制造半导体器件的氧化层时，有时清洗效果不够理想，使得随后形成的浅绝缘沟槽结构的角落处形成的盘状结构缺陷过大。这种结构又会引起该半导体器件对使用时的待命电流造成不良影响。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种形成改善的浅绝缘沟槽结构的方法。

本发明提出了一种形成改善的浅绝缘沟槽结构的方法，包括以下步骤：

步骤1，将具有浅沟槽绝缘结构的半导体器件送入炉管，该半导体器件表面具有硅材料，向炉管内通入氧化用气体进行氧化，在半导体器件表面生成氧化膜；

步骤2，在炉管中通入含氮气体以清洗炉管中的半导体器件，其中通入含氮气体的流量为0.6-1.0升/分钟之间，通入含氮气体的时间为45秒-100秒，而后将半导体器件移出炉管。

其中，上述含氮气体为NH³。

其中，上述含氮气体的流量为0.8升/分钟，通入含氮气体的时间为95秒。

本发明的有益效果是通过在制造氧化层的过程中将含氮气体通入的时间和/或流量增加，改善上述浅绝缘沟槽结构，从而使氧化层更加平整，在后续的浅绝缘沟槽蚀刻合清洗的过程中，减少对STI中的二氧化硅的侵蚀，使浅绝缘沟槽结构角落的盘状物缺陷减小，减少该半导体器件的漏电现象，从而达到改善待命电流的作用。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明之较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的炉管系统的示意图。

图2是本发明一较佳实施例的不同试验的柱状图。

图3a和图3b分别是现有技术和本发明一较佳实施例的STI结构的显微镜照片图。

图4是本发明一较佳实施例的STI结构的示意图。

具体实施方式

本发明一较佳实施例提出了一种改善浅绝缘沟槽结构的方法，包括以下步骤：

步骤1，将半导体器件送入如图1所示的炉管系统，半导体器件为硅晶片，具有硅衬底12，该衬底可以是P型衬底或N型衬底，衬底内蚀刻形成有浅绝缘沟槽结构STI13，从该炉管的下方通入氧化用气体对半导体器件进行氧化，在半导体器件表面生成一层氧化膜，也就是在衬底12上和STI13内壁沉积氧化物形成的阻挡层14，该氧化用气体的流动方向如图1中的箭头所示，从炉管系统下方通入，从炉管系统的上方经管路排出；

步骤2，在炉管中通入含氮气体，例如NH₃以清洗炉管中的半导体器件，其中通入的含氮气体的流动方向与此前通入的氧化用气体的流动方向相同，流量为0.6-1.0升/分钟之间，例如是0.8升/分钟，通入含氮气体的时间为45秒-100秒，例如是95秒，反应后，STI13内壁沉积有氮化物薄层15，衬底12上方的阻挡层14上方沉积有氮化物薄层11，形成如图4所示的结构。

从图3a和图3b中可以看出，使用现有方法时，STI下端宽度为133.3nm，STI深度为339.1nm，STI上端宽度为334.9nm，盘状缺陷深度为36nm，而使用本发明所述的方法，STI下端宽度为124.7nm，STI深度为344.4nm，STI上端宽度为291.4nm，盘状缺陷深度为28.6nm，

表1

其中，Slot为片数，NH3 anneal时间为氨气(NH3)密化时间，SC1前厚度为清洗SC1前的厚度，SC1后厚度为清洗SC1后的厚度，其中SC1表示一种标准清洗方法。OX-LOSS表示清洗后二氧化硅损失，SC1-ER为SC1的蚀刻率，SC1-ER-AVG为SC1蚀刻率的平均值。

从以上表1中并结合图2便可以看出如下试验的结果：

试验1：

通入NH₃时，将其流量设为0.8升/分钟，将其通入时间设为95s，在通入NH₃之前氧化物的厚度为110nm，在通入NH₃之并进行标准的SC1清洗后，氧化物的厚度为102.9nm，损失的氧化物的厚度为7.1nm，SC1的蚀刻率为1.42。

试验2：