專利名稱：一種改善的氮氧化硅去除的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，特別涉及一種改善的氮氧化硅去除的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造過(guò)程中，通常要使用氮氧化硅(SiON)作為多晶體上光阻材料的底 部抗反射涂層(BARC， Bottom Anti-Reflective Coating)，以提高多晶體線寬的精準(zhǔn)度和 均勻度。但是，在進(jìn)行多晶體的對(duì)準(zhǔn)和蝕刻之后，由于后續(xù)的過(guò)程，例如鈷金屬硅化物(Co salicide)工藝等，需要將SiON去除，所以目前常用的方法是在多晶硅蝕刻完成后，再加入 一道利用熱磷酸等蝕刻劑去除SiON的步驟。如圖1-3所示，圖1表示全新的晶片經(jīng)過(guò)淺溝 槽隔離工藝，阱區(qū)植入，柵氧化層生長(zhǎng)，多晶硅沉積，氮氧化硅沉積，然后以光阻作為掩膜， 蝕刻去除部分多晶硅和SiON之后，但尚未去除作為掩膜的光阻之前的結(jié)構(gòu)，包括襯底ll， 有源區(qū)12，淺溝槽結(jié)構(gòu)13，介電層14，多晶硅層15， Si0N層16，光阻層17，此時(shí)Si0N層16 上仍然沉積有光阻結(jié)構(gòu)，而多晶硅層15的側(cè)邊已暴露出來(lái)。而后進(jìn)行蝕刻去除SiON層16 的步驟，由于蝕刻劑對(duì)暴露的多晶硅層15中的多晶硅材料的外形的影響，蝕刻完成后有可 能會(huì)出現(xiàn)如圖2所示的脖頸(necking)現(xiàn)象，在多晶硅層15的側(cè)面形成凹部，如同脖頸一 樣，或者出現(xiàn)如圖3所示的下部缺口 (under cut)現(xiàn)象，在多晶硅層15的側(cè)面下方形成缺 口，使得部分介電層14暴露出來(lái)，這樣會(huì)影響到最后得到的裝置的性能，甚至造成產(chǎn)量的 降低。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，目前迫切需要一種方法，可以在方便地去除半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上的氮氧 化硅的同時(shí)，不會(huì)對(duì)多晶體造成損壞的方法。 鑒于上述，本發(fā)明提供了一種改善的氮氧化硅去除的方法，包括以下步驟 步驟l，提供一半導(dǎo)體襯底； 步驟2，在半導(dǎo)體襯底上設(shè)置淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，區(qū)分半導(dǎo)體襯底中的有源區(qū)； 步驟3，在半導(dǎo)體襯底上沉積介電層并去除部分介電層，使介電層僅位于有源區(qū)上 方； 步驟4，沉積多晶硅和氮氧化硅并去除其中的一部分，蝕刻后的多晶硅至少位于介 電層上； 步驟5，再沉積一層氧化物，而后蝕刻去除平坦部位的氧化物，保留多晶硅側(cè)壁的 氧化物； 步驟6，去除氮氧化硅。 其中，步驟3中的介電層位于有源區(qū)上方，但不覆蓋全部有源區(qū)。 其中，步驟5中，沉積一層氧化物具體為四乙基氧矽烷的低壓化學(xué)氣相沉積。 其中，步驟4具體為沉積一層多晶硅，在多晶硅上沉積一層氮氧化硅，而后在氮氧化硅上方形成圖案化的光阻，以該光阻為掩膜蝕刻去除暴露部分的氮氧化硅與多晶硅， 蝕刻后的多晶硅至少位于介電層上。 其中，步驟6中，利用熱磷酸蝕刻氮氧化硅，保留在多晶硅側(cè)壁的氧化物在該蝕刻 過(guò)程中不被熱磷酸蝕刻，保護(hù)多晶硅的側(cè)面。
其中，氮氧化硅的厚度為250-350A。 本發(fā)明的有益效果為，可以僅多加一道步驟，可以在多晶體的兩側(cè)形成類似側(cè)間 隙壁的結(jié)構(gòu)，從而有效的保護(hù)多晶體的外圍不受SiON的蝕刻的影響，提高元件的性能。
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。對(duì)于所屬技術(shù)領(lǐng) 域的技術(shù)人員而言，從對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明中，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將顯 而易見。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的未去除SiON前的結(jié)構(gòu)的示意圖。 圖2和圖3為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的出現(xiàn)損壞的多晶硅的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的沉積氧化物之后的結(jié)構(gòu)的示意圖。 圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的去除氧化物之后的結(jié)構(gòu)的示意圖。 圖6為本發(fā)明一實(shí)施例的去除SiON之后的結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的去除SiON的方法作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō) 明。 如圖1、4、5、6所示，本發(fā)明提出的一種改善的氮氧化硅去除的方法，包括以下步 驟 首先，提供一半導(dǎo)體襯底ll，該半導(dǎo)體襯底11上設(shè)置有淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)(STI) 12， 用以區(qū)分半導(dǎo)體襯底11中的有源區(qū)13。該半導(dǎo)體襯底11為業(yè)界通用的半導(dǎo)體襯底，可以由 硅構(gòu)成，該半導(dǎo)體襯底11中可以具有多種不同的結(jié)構(gòu)，以便用于形成不同的電子器件，例 如，該淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)中可以填充有氧化物或其他合適的物質(zhì)，也可以有各種阱區(qū)的植入， 植入有各種離子的阱區(qū)等等，或是在存儲(chǔ)器的制造過(guò)程中的帶有兩層的多晶硅結(jié)構(gòu)的半導(dǎo) 體襯底。只要是具有SiON的半導(dǎo)體襯底便可以實(shí)施本方法。 而后，在半導(dǎo)體襯底11上沉積介電層14，該介電層用作阻擋層，而后通過(guò)蝕刻等 方式去除部分介電層14，使介電層14僅位于有源區(qū)13上方，也就是位于有源區(qū)13上方，但 不覆蓋全部有源區(qū)13，有源區(qū)13的邊緣已經(jīng)暴露，而在淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的上方，沒有介電 層，該介電層14的材料可以是經(jīng)過(guò)干氧或濕氧方式生長(zhǎng)的Si02，而去除介電層14的方法可 以是干蝕刻，也可以是濕蝕刻。 再沉積一層多晶硅15，當(dāng)然也可以是其他類型的多晶體，僅以目前常用的多晶硅 為例，而后，再在多晶硅15上沉積一層SiON16， Si0N16的厚度為250-350A， Si0N通常是通 過(guò)PECVD的方式沉積的，當(dāng)然也可以是通過(guò)其它方式沉積的，例如LPCVD，而后在Si0N16上 方形成圖案化的光阻17，光阻17的圖案可以是任意合適的圖案，只要可以使剩下的部位達(dá) 到所需的形狀即可，在該實(shí)施例中，光阻17保留了 STI12上方的部分多晶硅15和Si0N16，和介電層14上方的多晶硅15和Si0N16 ;該光阻可以是合適形式的光阻材料，例如G01或5315光阻，而后，以光阻17為掩膜蝕刻去除未被光阻覆蓋的、暴露部分的Si0N16與多晶硅15，蝕刻后的多晶硅15位于介電層14上和STI12上，當(dāng)然也可以位于其他位置，僅以圖中表示的做說(shuō)明。 而后，沉積一層氧化物18，例如四乙基氧矽烷的低壓化學(xué)氣相沉積(LP-TE0S)，厚
度大約200-300A，該層氧化物18覆蓋包括多晶硅15、STI12、有源區(qū)13、SiON16的襯底上的
全部區(qū)域，或者是所需區(qū)域，而后通過(guò)例如干蝕刻的方式去除平坦部位的氧化物，但是在之
前的沉積氧化物時(shí)，由于所需圖形的差異，側(cè)壁的氧化物沉積的厚度會(huì)比平坦區(qū)的氧化物
厚，從而蝕刻時(shí)會(huì)保留多晶硅15側(cè)壁的氧化物，與形成氮化硅間隙壁的過(guò)程類似。 最后，去除SiON16，可以選擇利用熱磷酸蝕刻SiON16，由于熱磷酸僅蝕刻SiON，不
會(huì)蝕刻氧化物，所以去除SiON時(shí)不會(huì)危害多晶硅的側(cè)壁，保留在多晶硅15側(cè)壁的氧化物在
該蝕刻過(guò)程中由于不被熱磷酸蝕刻，使得該氧化物保護(hù)了多晶硅15的側(cè)面。 以上方法可以用于多種制程，例如0. 13 ii m的制程，還可以通過(guò)調(diào)整例如LP-TEOS
沉積的時(shí)間來(lái)調(diào)整沉積的厚度，在多晶硅的兩側(cè)形成off-spacer,除了保護(hù)多晶硅的外形，
還會(huì)提高元件的性能，尤其是小尺寸柵極尺寸小于0. 15um的元件。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；如果不脫離本發(fā)明的精神和范圍，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換的，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
一種改善的氮氧化硅去除的方法，包括以下步驟步驟1，提供一半導(dǎo)體襯底；步驟2，在半導(dǎo)體襯底上設(shè)置淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，區(qū)分半導(dǎo)體襯底中的有源區(qū)；步驟3，在半導(dǎo)體襯底上沉積介電層并去除部分介電層，使介電層僅位于有源區(qū)上方；步驟4，沉積多晶硅和氮氧化硅并去除其中的一部分，蝕刻后的多晶硅至少位于介電層上；步驟5，再沉積一層氧化物，而后蝕刻去除平坦部位的氧化物，保留多晶硅側(cè)壁的氧化物；步驟6，去除氮氧化硅。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述步驟3中的介電層位于有源區(qū)上方，但 不覆蓋全部有源區(qū)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟5中，沉積一層氧化物具體為四乙基氧 硅烷的低壓化學(xué)氣相沉積。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟4具體為沉積一層多晶硅，在多晶硅 上沉積一層氮氧化硅，而后在氮氧化硅上方形成圖案化的光阻，以該光阻為掩膜蝕刻去除 暴露部分的氮氧化硅與多晶硅，蝕刻后的多晶硅至少位于介電層上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟6中，利用熱磷酸蝕刻氮氧化硅，保留 在多晶硅側(cè)壁的氧化物在該蝕刻過(guò)程中不被熱磷酸蝕刻，保護(hù)多晶硅的側(cè)面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于氮氧化硅的厚度為250-350A。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于介電層的材料為經(jīng)過(guò)干氧或濕氧方式生長(zhǎng) 的二氧化硅。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種改善的氮氧化硅去除的方法，包括以下步驟步驟1，提供一半導(dǎo)體襯底；步驟2，在半導(dǎo)體襯底上設(shè)置淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，區(qū)分半導(dǎo)體襯底中的有源區(qū)；步驟3，在半導(dǎo)體襯底上沉積介電層并去除部分介電層，使介電層僅位于有源區(qū)上方；步驟4，沉積多晶硅和氮氧化硅并去除其中的一部分，蝕刻后的多晶硅至少位于介電層上；步驟5，再沉積一層氧化物，而后蝕刻去除平坦部位的氧化物，保留多晶硅側(cè)壁的氧化物；步驟6，去除氮氧化硅。本發(fā)明的有益效果為，可以僅多加一道步驟，可以在多晶體的兩側(cè)形成類似側(cè)間隙壁的結(jié)構(gòu)，從而有效的保護(hù)多晶體的外圍不受SiON的蝕刻的影響，提高元件的性能。
文檔編號(hào)H01L21/70GK101740512SQ20081017920
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月27日
發(fā)明者何榮, 曾令旭, 朱作華, 李秋德 申請(qǐng)人:和艦科技(蘇州)有限公司