[发明专利]局部氧化物层的制备方法、半导体器件的制备方法

说明书

本发明提供了一种局部氧化物层的制备方法、半导体器件的制备方法。在局部氧化物层的制备方法中，利用第一开口和第二开口定义出需形成局部氧化物层的区域，并使第二开口内具有氮氧化物层以控制氧扩散的速率，避免了大量的氧经由第二开口横向扩散至鸟嘴区域，同时第一开口至第二开口之间的距离形成了氧横向扩散的缓冲区域，大大降低了氧经由第一开口横向扩散至鸟嘴区域的含量，使得最终所形成的鸟嘴的尺寸得以缩减。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种局部氧化物层的制备方法及半导体器件的制备方法。

背景技术

在现代半导体器件的制造工艺中，硅局部氧化（Local Oxidation of Silicon，LOCOS）是一种常用的结构。在LOCOS结构中其具有厚度较大的局部氧化物层，从而可以起到良好的隔离效果，因此可被应用于高压器件工艺中。

目前，针对LOCOS结构中的局部氧化物层的制备方法例如可参考图1-图2所示，包括：首先参考图1所示，在衬底10依次形成垫氧化物层20和氮化物层30，并依次刻蚀氮化物层30和垫氧化物层20以形成开口40a，所述开口40a用于界定出后续需形成的局部氧化物层的区域；接着参考图2所示，执行氧化工艺，以在所述开口40a中形成局部氧化物层40。

其中，在执行氧化工艺而生成所述局部氧化物层40的过程中，氧化工艺中所提供的氧原子，其一部分沿着纵向扩散进入衬底10，另一部分则会横向扩散，进而造成氮化物层30的下方存在氧化生长而使得氮化物层30的边缘抬高形成鸟嘴41（如图2所示），这种现象被称为“鸟嘴效应”，鸟嘴41的存在会增加所述局部氧化物层40所占用的面积。尤其是，随着集成电路集成度的不断提高，器件尺寸和沟道长度将进一步缩减，此时局部氧化物层40中鸟嘴41的存在将严重影响器件小型化。

现有技术中，针对鸟嘴效应的改善方法通常包括：减小垫氧化物层20的厚度；或者，降低局部氧化物层40其自身的厚度。然而，减小垫氧化物层20的厚度将会导致氮化物层30对衬底10的应力难以得到有效的缓解，以及降低局部氧化物层40其自身的厚度则会影响对器件的隔离效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种局部氧化物层的制备方法，以解决现有的制备方法所形成的局部氧化物层的鸟嘴尺寸难以进一步缩减的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种局部氧化物层的制备方法，包括：提供一衬底，并在所述衬底上形成至少包括垫氧化物层和氮化物层的堆叠结构；

在所述堆叠结构中形成第一开口和第二开口，所述第二开口位于所述第一开口的侧边，其中所述第一开口贯穿所述氮化物层和所述垫氧化物层而暴露出所述衬底，所述第二开口贯穿所述氮化物层，并且在所述第二开口中还具有氮氧化物层，所述氮氧化物层覆盖所述垫氧化物层；以及，

执行氧化工艺，以形成局部氧化物层，所述局部氧化物层的端部形成有鸟嘴，所述鸟嘴位于所述第二开口背离所述第一开口的一侧。

可选的，所述垫氧化物层和所述氮化物层之间还形成有氮氧化物层，以及所述第二开口贯穿所述氮化物层至所述氮氧化物层而暴露有氮氧化物层。

可选的，所述第二开口内的氮氧化物层的厚度为50 Å -80 Å。

可选的，所述第二开口的尺寸小于所述第一开口的尺寸。

可选的，利用刻蚀的负载效应在同一道刻蚀工艺中同时形成所述第一开口和所述第二开口。

可选的，所述第一开口的开口尺寸为所述第二开口的开口尺寸的5-8倍。

可选的，所述第二开口的开口尺寸小于100nm。

可选的，所述第一开口和所述第二开口之间的间隔尺寸小于所述局部氧化物层中的鸟嘴的尺寸。

可选的，所述第一开口和所述第二开口之间的间隔尺寸小于等于100nm。