[发明专利]一种改善浅沟槽隔离制程中残留物缺陷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，且特别涉及湿法蚀刻中一种改善浅沟槽隔离制程中残留物缺陷的方法。

背景技术

浅沟槽隔离(Shallow Trench Isolation，STI)是0.25um以下半导体技术采用的通用隔离方法，这种隔离方法的优点是隔离效果好，而且占用面积小。

随着半导体技术的发展，关键尺寸越来越小，STI浅沟槽隔离)薄膜淀积制程难度增加，为了使薄膜能更好的淀积进入沟槽里，一般会蚀刻有源区(Active Areas，AA)顶部氮化硅10和二氧化硅层20的侧壁，扩大沟槽顶部的尺寸(如附图1和图2所示为蚀刻前后的示意图)，这种蚀刻用氢氟酸和乙二醇的混合溶液作为蚀刻液，在制程过程中，由于设备硬件的原因，蚀刻液的流速只能限制在一定的程度，这样，造成晶片局部，特别是图形密集的区域，反应副产物不能及时转移出去，会慢慢沉积到沟槽中，形成残留物缺陷30(如附图3所示)，这种残留物不易被后续的制程去除，最终导致良率的损失。

发明内容

本发明提出一种改善浅沟槽隔离制程中残留物缺陷的方法，能够减少制程中残留物缺陷的形成，提升良率。

为了达到上述目的，本发明提出一种改善浅沟槽隔离制程中残留物缺陷的方法，包括下列步骤：

在半导体基底上形成浅沟槽；

蚀刻一定量的氮化硅和二氧化硅层；

在蚀刻过程中对所述浅沟槽结构进行超声波清洗；

使用去离子水清洗所述浅沟槽结构；

对所述浅沟槽结构进行干燥处理。

进一步的，所述蚀刻操作采用浸泡式湿法清洗机台。

进一步的，所述超声波清洗操作在所述浅沟槽结构完全浸泡进入蚀刻溶液后立即启动或等待设定时间后启动。

进一步的，所述超声波的功率范围为：100瓦～1200瓦。

进一步的，所述超声波的频率范围为：0.7MHZ～1.3MHZ。

进一步的，所述蚀刻溶液为氢氟酸和乙二醇的混合溶液。

进一步的，所述氢氟酸和乙二醇的混合溶液的温度范围为：50摄氏度～80摄氏度。

本发明提出的改善浅沟槽隔离制程中残留物缺陷的方法，在氢氟酸和乙二醇的蚀刻过程中引进超声波(megasonic)的技术，超声波技术能加快化学槽中液体的流速，加快副产物的转移，减少残留物缺陷的形成，并且超声波技术有助于颗粒杂质的去除。在制程中超声波作用的时间，能量，及频率可以根据结果作出调整。用本方法可以减少STI形成之前的AA顶部氮化硅和二氧化硅层的侧壁蚀刻制程中残留物缺陷的形成，提升良率。

附图说明

图1所示为在半导体基底上形成浅沟槽的结构示意图。

图2所示为图1中结构进行氮化硅和二氧化硅层蚀刻后的结构示意图。

图3所示为形成残留物缺陷的结构示意图。

图4所示为本发明较佳实施例的改善浅沟槽隔离制程中残留物缺陷的方法流程图。

具体实施方式

请参考图4，图4所示为本发明较佳实施例的改善浅沟槽隔离制程中残留物缺陷的方法流程图。本发明提出一种改善浅沟槽隔离制程中残留物缺陷的方法，包括下列步骤：

步骤S100：在半导体基底上形成浅沟槽；

步骤S200：蚀刻一定量的氮化硅和二氧化硅层；

步骤S300：在蚀刻过程中对所述浅沟槽结构进行超声波清洗；

步骤S400：使用去离子水清洗所述浅沟槽结构；

步骤S500：对所述浅沟槽结构进行干燥处理。

根据本发明较佳实施例，所述蚀刻操作采用浸泡式湿法清洗机台，进行STI形成之前的AA顶部氮化硅和二氧化硅层的侧壁蚀刻制程。

本发明将带有浅沟槽结构的晶片用带有氢氟酸和乙二醇蚀刻液的酸槽去蚀刻一定量的氮化硅和二氧化硅，在蚀刻过程中引入超声波清洗，超声波可以从晶片完全浸泡进入酸槽后马上启动，也可以让晶片浸泡一段时间后启动，具体启动时间，能量，频率可以调整以达到最佳效果。接着用去离子水清洗氢氟酸和乙二醇残留，并进行干燥处理所述晶片完成制程。

其中，所述超声波的功率范围为：100瓦～1200瓦，所述超声波的频率范围为：0.7MHZ～1.3MHZ，所述氢氟酸和乙二醇的混合溶液的温度范围为：50摄氏度～80摄氏度。