[发明专利]深沟槽多晶硅形成方法

摘要

本发明公开了一种深沟槽多晶硅形成方法，包括步骤：在形成深沟槽后，循环淀积多晶硅和离子注入形成多层多晶硅，直至多层多晶硅填满深沟槽；对多层多晶硅进行回刻，用以去除深沟槽外部区域的多晶硅。在多层多晶硅回刻工艺中采用多晶硅刻蚀和自然氧化层刻蚀循环重复刻蚀的方式，即当多晶硅刻蚀到含有自然氧化层的位置时，插入一步自然氧化层刻蚀工艺。本发明能够避免出现多晶硅刻蚀过程中形成自然氧化层的侧壁掩模，从而能够消除多晶硅尖刺的形成。

主权项

一种深沟槽多晶硅形成方法，包括如下步骤：步骤一、采用氧化硅硬掩膜做掩模在硅衬底上形成深沟槽；步骤二、在所述硅衬底上形成第一层多晶硅，所述第一层多晶硅同时形成于所述深沟槽的内壁和所述深沟槽外的所述氧化硅硬掩膜表面；步骤三、对所述第一层多晶硅进行第一次离子注入；步骤四、在所述第一层多晶硅上生长第二层多晶硅；步骤五、对所述第二层多晶硅进行第二次离子注入；步骤六、循环重复所述步骤四和所述步骤五的多晶硅生长工艺和离子注入工艺直到所述深沟槽被多层多晶硅填满；所述氧化硅硬掩膜上部区域为平坦区域、形成于所述平坦区域的所述多层多晶硅呈平坦结构；所述深沟槽内部及其上部区域为深沟槽区域、形成于所述深沟槽区域所述多层多晶硅呈凹陷结构；其特征在于：还包括步骤七、对所述多层多晶硅进行回刻的工艺；所述步骤七包括如下步骤：步骤7a、第一次自然氧化层刻蚀工艺，将形成于最顶层多晶硅表面的最顶层自然氧化层去除；步骤7b、第一次多晶硅主刻蚀，对所述多层多晶硅进行刻蚀，当形成于所述平坦区域的所述最顶层多晶硅刻蚀完后结束所述第一次多晶硅主刻蚀；步骤7c、第二次自然氧化层刻蚀工艺，将形成于所述平坦区域的次顶层多晶硅表面的次顶层自然氧化层以及在所述深沟槽区域中暴露出来 的自然氧化层去除；步骤7d、循环重复所述步骤7b的第一次多晶硅主刻蚀和所述步骤7c的第二次自然氧化层刻蚀工艺对剩余的所述多层多晶硅以及形成于所述多层多晶硅的各层间的自然氧化层进行刻蚀；每次重复所述第一次多晶硅主刻蚀时都同时刻蚀所述平坦区域的所述多层多晶硅的一层以及所述深沟槽区域所暴露出的所述多层多晶硅；最后一次之前的各次重复所述第一次多晶硅主刻蚀的结束标志为各次刻蚀所对应的所述平坦区域的被刻蚀层完全被去除；最后一次重复所述第一次多晶硅主刻蚀的结束标志为所述平坦区域的所述第一层多晶硅的剩余厚度大于500埃；各次重复所述步骤7c的所述第二次自然氧化层刻蚀工艺分别去除前次所述第一次多晶硅主刻蚀后暴露在所述平坦区域的所述多层多晶硅的表面的自然氧化层以及暴露于所述深沟槽区域的自然氧化层；步骤7f、第一次多晶硅过刻蚀，对所述平坦区域中剩余的所述第一层多晶硅和所述深沟槽区域中剩余的所述多层多晶硅进行刻蚀，当所述平坦区域剩余的所述第一层多晶硅完全去除时结束所述第一次多晶硅过刻蚀；步骤7g、第三次自然氧化层刻蚀工艺，将暴露于所述深沟槽区域的自然氧化层去除；步骤7h、第二次多晶硅过刻蚀，对所述深沟槽区域中剩余的所述多层多晶硅进行刻蚀并去除部分所述多层多晶硅；步骤7i、循环重复步骤7g和步骤7h，直到所述深沟槽中的所述多层多晶硅厚度达到要求；每次所述第二次多晶硅过刻蚀都对所述深沟槽区域 中的剩余的所述多层多晶硅进行刻蚀并去除部分所述多层多晶硅；每次所述第三次自然氧化层刻蚀工艺对前次所述第二次多晶硅过刻蚀完后暴露于所述深沟槽区域的自然氧化层进行去除。