[发明专利]双浅沟槽隔离工艺

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种双浅沟槽隔离工艺。

背景技术

在深亚微米以下（≤65nm）的技术中，CMOS图像传感器（CIS）的感光区和外围逻辑区、以及存储器件的存储单元和外围逻辑区常要求形成不同的浅沟槽隔离深度。对于这两块区域都要求比较小的有源区线宽时，就需要两块高等级掩模版（high grade mask）、需要两次经过浸润式光刻设备分别进行曝光显影，这样就增加了制造成本。

除了高成本的问题外，目前的工艺流程还存在一个问题：就是在做第二道较浅沟槽刻蚀时，需要较高的对光阻选择比。目前的做法是，在第一道较深沟槽形成后，用底部抗反射层（BARC，英文全称：Bottom Anti-reflective Coating）填充其间，经过浸润式光刻显影做第二道较浅沟槽刻蚀，在这个刻蚀过程中，需要一直保留光阻以保护已经形成的沟槽，这就需要较高的硬掩模和硅衬底对于光阻的选择比。但是随着关键线宽越来越小，光阻的厚度就越来越薄，因而极大的限制了刻蚀的工艺空间。

发明内容

本发明提供一种低成本的双浅沟槽隔离工艺，以解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种双浅沟槽隔离工艺，包括：提供衬底，对所述衬底进行光刻涂胶和显影；以氮化硅或非定型碳为阻挡层对所述衬底刻蚀形成两个第一道较浅沟槽；对其中一个第一道较浅沟槽所在区域进行光刻胶填充，并对另一个第一道较浅沟槽所在区域显影；以光刻胶为阻挡层对另一个第一道较浅沟槽进行进一步刻蚀，形成第二道较深沟槽；将光刻胶灰化去除并进行化学清洗。

作为优选，以氮化硅或非定型碳为硬掩模对所述衬底刻蚀形成两个第一道较浅沟槽步骤中，采用HBr、O₂或HBr、O₂和SF₆作为刻蚀气体。

作为优选，采用含有HBr和O₂的混合气体进一步刻蚀另一个第一道较浅沟槽，形成第二道较深沟槽。

作为优选，以氮化硅为阻挡层对所述衬底刻蚀形成两个第一道较浅沟槽后，进行原位光刻胶去除和酸槽清洗。

作为优选，以非定型碳为阻挡层对所述衬底刻蚀形成两个第一道较浅沟槽后，采用光刻胶灰化设备去除所述非定型碳。

作为优选，采用KrF光刻设备对所述另一个第一道较浅沟槽所在区域显影。

作为优选，所述光刻胶的厚度大于1um。

与现有技术相比，本发明的双浅沟槽隔离工艺，包括：提供衬底，对所述衬底进行光刻涂胶和显影；以氮化硅或非定型碳为阻挡层对所述衬底刻蚀形成两个第一道较浅沟槽；对其中一个第一道较浅沟槽所在区域进行光刻胶填充，并对另一个第一道较浅沟槽所在区域显影；以光刻胶为阻挡层对另一个第一道较浅沟槽进行进一步刻蚀，形成第二道较深沟槽；将光刻胶灰化去除并进行化学清洗。本发明先利用高质量的掩模版（氮化硅或非定型碳）进行第一道较浅沟槽的刻蚀，又以光刻胶为阻挡层进行第二道较深沟槽的刻蚀，便可以实现双浅沟槽工艺，以光刻胶为阻挡层不仅减少了对光阻及光刻胶厚度的限定，也解决了刻蚀对光阻选择比的问题，进而降低了工艺难度，降低了生产成本。

附图说明

图1～5分别为本发明一具体实施例的各工艺步骤完成后的器件结构示意图；

图6为本发明一具体实施例中双浅沟道隔离工艺的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

参见图1～6，本发明的双浅沟槽隔离工艺主要包括以下步骤：

步骤1，请参照图1，对衬底100涂光刻胶200和显影。具体地，先在衬底100上涂覆光刻胶200，然后利用浸润式光刻设备对衬底100进行显影，在衬底100上形成较浅深度沟槽的STI图案。较佳的，在涂覆光刻胶200之前，可以在衬底100上涂覆抗反射层，便于后续显影和刻蚀。