[发明专利]一种浅沟槽隔离的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别是涉及一种浅沟槽隔离的制造方法。

背景技术

在半导体制造领域，浅沟槽隔离（STI，shallow trench isolation）技术被广泛应用，在先进的闪存工艺中，在STI的制造工艺中还考量了尖角圆滑度（corner rounding），使得STI的顶角底角圆滑，减少尖端放电对敏感的flash器件良率造成影响。

参考图1，为现有的浅沟槽隔离的制造方法的流程图，具体包括如下步骤：参照图2A和步骤S011，提供半导体衬底101，所述半导体衬底上依次形成有垫氧化层（pad oxide）102和氮化层（nitride layer）103；参照图2B和步骤S012，在所述半导体衬底101上刻蚀出沟槽104；参照图2C和步骤S013，对所述氮化层103进行第一次回蚀（pull back）工艺，去除部分沟槽104附近的氮化层；参照图2D和步骤S014，对所述垫氧化层102进行第一次回蚀工艺，去除部分沟槽104附近的垫氧化层；参照图2E和步骤S015，在所述沟槽中形成线形氧化层（liner oxide）105；参照图2F和步骤S016，对所述线形氧化层105进行第一次回蚀工艺；参照图2G和步骤S017，对所述氮化层103进行第二次回蚀工艺，进一步去除部分沟槽附近的氮化层；参照图2H和步骤S018，沉积介质层106填充所述沟槽。

其中，步骤S015中，线形氧化层生长过程中由于沟槽104侧壁和底部晶向不同而线形氧化层生长厚度不均匀，沟槽侧面为110面，沟槽底部100面，因而沟槽侧面的线形氧化层厚度约为底部的线形氧化层厚度的1.6倍左右，厚度差异明显，影响后续的介质层的填充效率。因而在现有工艺中需要利用步骤S016，对所述线形氧化层105进行一次回蚀工艺，降低沟槽侧壁上的线形氧化层的厚度，但是这样势必会是的底部的线形氧化层厚度更加变薄，容易造成STI漏电的问题。因此，如何在沟槽的侧壁和底部形成均匀的线形氧化层成为一个重要的课题。

发明内容

本发明提供一种浅沟槽隔离的制造方法，以解决现有技术形成线形氧化层在沟槽侧壁和底部的厚度不均匀，并且容易造成STI漏电的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种浅沟槽隔离的制造方法，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上依次形成有垫氧化层和氮化层；

在所述半导体衬底上刻蚀出沟槽；

在所述沟槽的侧壁上进行掺氮工艺；

对所述氮化层进行第一次回蚀工艺，去除部分沟槽附近的氮化层；

对所述垫氧化层进行第一次回蚀工艺，去除部分沟槽附近的垫氧化层；

在所述沟槽中形成线形氧化层；

对所述氮化层进行第二次回蚀工艺，去除部分沟槽附近的氮化层；

沉积介质层填充所述沟槽。

可选的，利用离子注入工艺对沟槽的侧壁进行掺氮工艺。

可选的，所述离子注入工艺掺杂离子能量为10～15Kev，剂量为9×1013～5×10¹⁴。

可选的，对所述氮化层进行第一次回蚀工艺使用的刻蚀液为磷酸。

可选的，对所述垫氧化层进行第一次回蚀工艺使用的刻蚀液为氢氟酸。

可选的，所述垫氧化层的厚度为

可选的，所述氮化层的厚度为

可选的，在形成线形氧化层之后，对所述氮化层进行第二次回蚀工艺之前，还包括利用氢氟酸进行一次回蚀工艺，用以去除在沟槽形成线形氧化层的工艺中额外在氮化层上形成的氧化层。

可选的，利用高密度等离子体淀积工艺填充所述沟槽。

与现有技术相比，本发明提供的浅沟槽隔离的制造方法具有以下优点：

所述浅沟槽隔离的制造方法在形成线形氧化层之前对沟槽侧壁进行掺氮工艺，抑制了沟槽侧壁的线形氧化层的厚度生长，使STI的线形氧化层在生长过程中在沟槽侧壁和底部能均匀生长，防止在后续步骤再针对沟槽侧壁的线形氧化层偏厚的问题进行蚀刻，导致底部的线形氧化层过薄导致漏电的问题。并且经过沟槽侧壁经过掺氮后，STI的可靠性和绝缘性更佳。

附图说明

图1为现有的浅沟槽隔离的制造方法的流程图；

图2A至图2H为现有的浅沟槽隔离的制造方法的各步骤的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例的浅沟槽隔离的制造方法的流程图；

图4A至图4I为本发明实施例的浅沟槽隔离的制造方法的各步骤的相应结构的剖面示意图。

具体实施方式