[发明专利]一种通过改善浅沟槽绝缘结构的边缘形成晶片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶片制造方法，尤其涉及一种通过改善浅沟槽绝缘结构的边缘形成晶片的方法。

背景技术

在半导体晶片的制造过程中，经常能发现在晶片上生长的栅氧化层比较厚时，例如厚度大于＞120A时，浅沟槽绝缘结构(STI)的上边缘处的栅氧化物的厚度会明显降低，低于平坦区的栅氧化层的厚度，如图1所示，在图1中，STI边缘处的栅氧化层的厚度仅为平坦区的70％。这样很容易造成栅氧化层的击穿特性降低，相关击穿电荷减少，甚至由时间相关介质击穿(Time Dependent Dielectric Breakdown，TDDB)引起了可靠性降低。

研究表明，这种现象这要由以下两个原因造成：

1、STI边缘处的晶向与STI其他位置，特别是STI平坦区的不同，以及STI的边缘压力造成在生长栅氧化物时，STI边缘的栅氧化物的生长速度比STI平坦区慢。

2、过深的STI的边缘凹陷使得STI的边缘暴露很多，因而加剧该现象的发生。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题，提供一种通过改善STI边缘缺陷的深度，提高栅氧化层的性能的形成晶片的方法。

本发明提供一种通过改善浅沟槽绝缘结构的边缘形成晶片的方法，包括以下步骤：

步骤1，提供一具有半导体衬底的晶片，该半导体衬底上方至少具有依次沉积的阻挡氧化层和氮化物层；

步骤2，蚀刻形成浅沟槽绝缘结构，并对该浅沟槽绝缘结构进行填充，形成填充氧化层；

步骤3，对该晶片进行化学机械剖光，平整填充氧化层；

步骤4，去除氮化物层，并沉积第三氧化层；

步骤5，沉积一层多晶体，而后利用干蚀刻的方式去除表面的多晶体；

步骤6，在半导体衬底中植入离子形成阱区。

步骤4中的第三氧化层是活性碳纤维氧化层。

其中，执行上述步骤5中之前，在浅沟槽绝缘结构的顶部边缘具有弯曲的凹陷部，步骤5中的蚀刻时间能够去除不包括该凹陷部中填充的多晶体的表面多晶体。

其中，还包括再利用光阻进行蚀刻并利用酸液去除剩余光阻的步骤。

其中，还包括对晶片进行氧化形成栅氧化层GOX3的步骤。

其中，该栅氧化层的厚度大于120A。

其中，步骤1中，还包括在该半导体衬底上涂覆图案化的光阻，定义蚀刻的步骤。

其中，所述多晶体为多晶硅。

与现有技术相比，本发明通过改善STI边缘缺陷的深度，减少了STI边缘的漏出程度，避免了栅氧化层在STI边缘处的厚度薄的现象，提高了所制成的晶片的性能。

附图说明

图1是现有技术中的具有边缘凹陷的STI的显微镜照片；

图2是现有技术中的具有边缘凹陷的STI的示意图；

图3是本发明一较佳实施例的在边缘凹陷中填充有多晶体的示意图；

图4是本发明一较佳实施例的形成栅氧化层后的STI的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明所述的一种通过改善浅沟槽绝缘结构的边缘形成晶片的方法作进一步的详细说明。

本发明一较佳实施例的通过改善浅沟槽绝缘结构的边缘形成晶片的方法包括以下步骤：

步骤1，提供一具有半导体衬底sub1的晶片，该半导体衬底sub1上方至少具有依次沉积的阻挡氧化层和氮化物层，例如氮化硅层，当然，该半导体衬底sub中还可以具有其他需要的层，其中该半导体衬底sub1的制造过程还可以包括该半导体衬底上涂覆图案化的光阻并进行蚀刻，从而定义隔离区与有源区的步骤，以及其他任意合适并需要的步骤，不限于此，只要是能够得到所需的结构即可，该半导体衬底可包括所有适用于IC制造的衬底，如P type wafer，EPI wafer，Anneal wafer等。

步骤2，在该半导体衬底sub1上涂覆图案化的光阻并进行蚀刻，定义隔离区与有源区，再通过蚀刻形成浅沟槽绝缘结构STI2，并对该浅沟槽绝缘结构2进行填充，填充料为绝缘材料，例如氧化物，氧化硅等，形成填充氧化层2；

步骤3，对该涂覆有相关层的晶片进行化学机械剖光，剖光浅沟槽绝缘结构的填充部分，平整填充氧化层；

步骤4，去除氮化物层，并沉积第三氧化层，例如是活性碳纤维氧化层，此时，经常会出现如图2所示的出现STI边缘凹陷的问题，凹陷处为向氮化物层内弯曲的凹处，当然，半导体衬底sub1上方的层并未完全表示，仅示意性表示；