專利名稱：改善高壓柵氧均勻性的預(yù)非晶化離子注入工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非晶化離子注入工藝，尤其涉及一種改善高壓柵氧均 勻性的預(yù)非晶化離子注入工藝。
背景技術(shù)：
對于現(xiàn)有的半導(dǎo)體制程技術(shù)，淺溝隔離槽(ShallowTrench Isolation: 簡稱STI)是主流的半導(dǎo)體器件隔離結(jié)構(gòu)，它有著節(jié)約面積，隔離效果良 好的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在各類深亞微米半導(dǎo)體制程中。但是在目前的STI 工藝中，如高壓器件，由于STI的邊緣區(qū)域的氧化速率比其它的有源區(qū)低， 造成高壓柵氧化硅的厚度在STI邊緣區(qū)域較薄，參見圖1所示，因而此處 的開啟電壓比較低，使得高壓器件的漏電流和柵電壓的特性曲線中出現(xiàn)雙 駝峰現(xiàn)象，具體如圖2所示，因此增大了器件的漏電流，降低了器件特性。 因此高壓柵氧化層的均勻性是一個關(guān)鍵問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種改善高壓柵氧均勻性的預(yù)非晶 化離子注入工藝，可提高STI邊緣區(qū)域的氧化速率，改善高壓柵氧化硅層 的均勻性。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述方法包括以下步驟(1) 高壓N阱和P阱的光刻、離子注入和退火；(2) N型和P型擴(kuò)散區(qū)的光刻、離子注入和退火；(3) 在整片硅片上進(jìn)行襯墊氧化膜和氮化硅的生長和淀積；(4) 對淺溝隔離槽進(jìn)行光刻，然后刻蝕掉該區(qū)域的氮化硅、氧化硅 和硅到所需要的厚度；(5) 生長淺溝隔離槽襯墊氧化膜；(6) 填入淺溝隔離槽氧化硅，利用化學(xué)機(jī)械拋光實(shí)現(xiàn)平坦化；(7) 去除氮化硅，并腐蝕氧化硅直至有源硅上面的氧化層全部去凈；(8) 氧化高壓管柵氧；在所述步驟(5)和(6)之間還包括如下步驟 非晶化硅離子注入。采用回旋四次的注入方法進(jìn)行所述非晶化硅的離子注入。所述離子注入的注入角度范圍為30。 60。，劑量范圍為3e14 8el4cm-2，肖g量范圍為40keV 80keV。本發(fā)明采用了上述技術(shù)方案，具有如下有益效果，即通過在對STI內(nèi)氧 化硅進(jìn)行淀積之前，先實(shí)施非晶化硅離子注入，實(shí)現(xiàn)STI邊緣單晶硅的非晶 化，從而提高了STI邊緣區(qū)域的氧化速率，縮小了其與其他有源區(qū)間氧化速 率的差距，提高了高壓柵氧化層的均勻性，減小了高壓器件的漏電流，從 而改善了其特性。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明 圖1是使用現(xiàn)有工藝實(shí)現(xiàn)的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2使用現(xiàn)有工藝實(shí)現(xiàn)的高壓器件的漏電流和柵電壓的特性曲線圖； 圖3是本發(fā)明所述非晶化離子注入工藝的流程示意圖4是使用本發(fā)明所述工藝實(shí)現(xiàn)的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖3所示為本發(fā)明所述工藝的流程示意圖，包括以下步驟(1) 高壓N阱和P阱的光刻、離子注入和退火；(2) N型和P型擴(kuò)散區(qū)的光刻、離子注入和退火；(3) 在整片硅片進(jìn)行襯墊氧化硅和氮化硅的生長和淀積；(4) STI的光刻顯露STI區(qū)域，刻蝕掉該區(qū)域的氮化硅、氧化硅和 硅到所需要的厚度；(5) 生長STI襯墊氧化膜；(6) 大角度非晶化硅離子注入，在STI邊緣形成非晶層，如圖6所 示，離子注入時采用的是回旋四次的注入方法，可改善STI四周非晶層的 均勻性，離子注入的劑量范圍為3el4 8el4cm-2，能量范圍為40keV 80keV，注入角度范圍為30。 60°;(7) 填入STI氧化硅，利用化學(xué)機(jī)械拋光實(shí)現(xiàn)平坦化；(8) 去除氮化硅，并腐蝕襯墊氧化硅直至有源硅上面的氧化層全部去凈；(9) 氧化高壓管柵氧，獲得較均勻氧化膜。如圖4所示，為使用本發(fā)明所述工藝實(shí)現(xiàn)的一半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意 圖，將該圖與圖l進(jìn)行比較，可以看出這時的高壓氧化層是比較均勻的。
權(quán)利要求
1、一種改善高壓柵氧均勻性的預(yù)非晶化離子注入工藝，包括步驟(1)高壓N阱和P阱的光刻、離子注入和退火；(2)N型和P型擴(kuò)散區(qū)的光刻、離子注入和退火；(3)在整片硅片上進(jìn)行襯墊氧化硅和氮化硅的生長和淀積；(4)對淺溝隔離槽進(jìn)行光刻，然后刻蝕掉該區(qū)域的氮化硅、氧化硅和硅到所需要的厚度；(5)生長淺溝隔離槽襯墊氧化膜；(6)填入淺溝隔離槽氧化硅，并利用化學(xué)機(jī)械拋光實(shí)現(xiàn)平坦化；(7)去除所述氮化硅，并腐蝕所述襯墊氧化硅直至有源硅上面的氧化層全部去凈；(8)氧化高壓管柵氧；其特征在于，在所述步驟(5)和(6)之間還包括如下步驟非晶化硅離子注入。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的改善高壓柵氧均勻性的預(yù)非晶化離子注入工 藝，其特征在于，采用回旋四次的注入方法進(jìn)行所述非晶化硅離子注入。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改善高壓柵氧均勻性的預(yù)非晶化離子注入 工藝，其特征在于，所述非晶化硅離子注入的注入角度范圍為30。 60。， 劑量范圍為3el4 8el4cm-2，能量范圍為40keV 80keV。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改善高壓柵氧均勻性的預(yù)非晶化離子注入工藝，包括步驟高壓N阱和P阱的光刻、離子注入和退火；N型和P型擴(kuò)散區(qū)的光刻、離子注入和退火；襯墊氧化膜和氮化硅的生長和淀積；淺溝隔離槽的光刻與刻蝕；淺溝隔離槽襯墊氧化膜的生長；進(jìn)行非晶化硅離子的注入；淺溝隔離槽氧化硅的填入，并利用化學(xué)機(jī)械拋光實(shí)現(xiàn)平坦化；去除氮化硅，并腐蝕氧化硅直至有源硅上面的氧化層全部去凈；氧化高壓管柵氧?？商岣邷\溝隔離槽邊緣區(qū)域的氧化速率，改善高壓柵氧化硅層的均勻性。
文檔編號H01L21/336GK101159237SQ200610116900
公開日2008年4月9日 申請日期2006年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月8日
發(fā)明者錢文生 申請人:上海華虹Nec電子有限公司