專利名稱：介質(zhì)膜刻蝕方法和淺槽隔離形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種介質(zhì)膜刻蝕方法和淺槽隔離形成方法。
背景技術(shù)：
淺槽隔離(STI)是在半導(dǎo)體晶片中制作晶體管有源區(qū)之間隔離區(qū)的一種可選工藝，由于其在半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)中具有較高的空間使用率，因此該技術(shù)尤其適用于制作亞0. 25um器件，已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的硅的局部氧化工藝(LOCOS)，在大規(guī)模集成電路中得到了廣泛的應(yīng)用。淺槽隔離工藝主要包括三個(gè)步驟溝槽刻蝕、氧化物填充和化學(xué)機(jī)械研磨。在溝槽刻蝕之前，半導(dǎo)體晶片表面上依次形成了隔離氧化層和氮化硅介質(zhì)膜，其中，氮化硅介質(zhì)膜是一層堅(jiān)固的研磨材料，用于在氧化物填充過程中保護(hù)有源區(qū)，并在化學(xué)機(jī)械研磨中作為研磨的阻擋材料，隔離氧化層用于保護(hù)有源區(qū)在去除氮化硅介質(zhì)膜中免受化學(xué)沾污。通常在化學(xué)機(jī)械研磨步驟之后，還會(huì)包括刻蝕去除氮化硅介質(zhì)膜步驟，該步驟中通過磷酸溶液腐蝕去除氮化硅介質(zhì)膜。目前業(yè)界一般采用固定的刻蝕時(shí)間刻蝕去除不同批次的氮化硅介質(zhì)膜，然而上述工藝存在以下缺陷不同批次半導(dǎo)體晶片的氮化硅介質(zhì)膜的刻蝕速率不同，使其最終的刻蝕程度不同，即存在部分批次半導(dǎo)體晶片的氮化硅介質(zhì)膜沒有被完全刻蝕，而另一部分批次半導(dǎo)體晶片的氮化硅介質(zhì)膜被過刻蝕后損傷到下層的結(jié)構(gòu)。為了解決該缺陷需要返工，因此會(huì)導(dǎo)致刻蝕時(shí)間和成本的增加。上述缺陷不僅僅存在于淺槽隔離工藝的氮化硅介質(zhì)膜刻蝕步驟，其它采用相同工藝的介質(zhì)膜刻蝕步驟中，也存在類似的缺陷。這種缺陷會(huì)進(jìn)一步影響到形成的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)，最終影響到半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種介質(zhì)膜刻蝕方法，以解決不同批次的介質(zhì)膜的刻蝕程度不相同的問題；本發(fā)明的另一目的在于提供一種淺槽隔離形成方法，以解決不同批次的氮化硅介質(zhì)膜的刻蝕程度不相同的問題，改善形成的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改善半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案一種介質(zhì)膜刻蝕方法，包括建立刻蝕溶液活性周期和刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即第一對(duì)應(yīng)關(guān)系；根據(jù)所述第一對(duì)應(yīng)關(guān)系確定處于當(dāng)前活性周期的刻蝕溶液的刻蝕速率，即第一刻蝕速率；根據(jù)所需刻蝕去除的介質(zhì)膜厚度和所述第一刻蝕速率計(jì)算得到第一刻蝕時(shí)間；應(yīng)用所述刻蝕溶液刻蝕所述介質(zhì)膜，持續(xù)時(shí)間為第一刻蝕時(shí)間。優(yōu)選的，在介質(zhì)膜刻蝕之后，還包括
應(yīng)用所述刻蝕溶液刻蝕所述介質(zhì)膜，持續(xù)時(shí)間為第二刻蝕時(shí)間；所述第二刻蝕時(shí)間為設(shè)定的過量刻蝕時(shí)間，以防止出現(xiàn)刻蝕殘留。優(yōu)選的，所述第二刻蝕時(shí)間為第一刻蝕時(shí)間的5%。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種淺槽隔離形成方法，在化學(xué)機(jī)械研磨之后，包括建立磷酸溶液活性周期和其對(duì)氮化硅介質(zhì)膜的刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即第一對(duì)應(yīng)關(guān)系；根據(jù)所述第一對(duì)應(yīng)關(guān)系確定處于當(dāng)前活性周期的磷酸溶液的刻蝕速率，即第一刻蝕速率；根據(jù)所需刻蝕去除的氮化硅介質(zhì)膜的厚度和第一刻蝕速率計(jì)算得到第一刻蝕時(shí)間；應(yīng)用所述磷酸溶液刻蝕所述氮化硅介質(zhì)膜，持續(xù)時(shí)間為第一刻蝕時(shí)間。優(yōu)選的，在氮化硅介質(zhì)膜刻蝕之后，還包括建立磷酸溶液活性周期和其對(duì)隔離氧化層的刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即第二對(duì)應(yīng)關(guān)系；根據(jù)所述第二對(duì)應(yīng)關(guān)系確定處于當(dāng)前活性周期的磷酸溶液的刻蝕速率，即第二刻蝕速率；根據(jù)所需刻蝕去除的隔離氧化層的厚度和第二刻蝕速率計(jì)算得到第二刻蝕時(shí)間；應(yīng)用所述磷酸溶液刻蝕所述隔離氧化層，持續(xù)時(shí)間為第二刻蝕時(shí)間。優(yōu)選的，所需去除的隔離氧化層的厚度等于隔離氧化層形成時(shí)厚度和預(yù)設(shè)的刻蝕后保留厚度的差值。優(yōu)選的，在隔離氧化層刻蝕之后，還包括應(yīng)用所述磷酸溶液繼續(xù)刻蝕所述隔離氧化層，持續(xù)時(shí)間為第三刻蝕時(shí)間；所述第三刻蝕時(shí)間為設(shè)定的過量刻蝕時(shí)間，以防止出現(xiàn)刻蝕殘留。優(yōu)選的，所述第三刻蝕時(shí)間為第一刻蝕時(shí)間和第二刻蝕時(shí)間之和的5%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案，通過建立的刻蝕溶液活性周期和刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以根據(jù)刻蝕溶液活性周期為不同批次半導(dǎo)體晶片的介質(zhì)膜選擇匹配的不同的刻蝕時(shí)間，進(jìn)而使不同刻蝕批次介質(zhì)膜的刻蝕程度相同，同時(shí)能夠改善半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改善半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的介質(zhì)膜刻蝕方法流程示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的淺槽隔離形成方法流程示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的磷酸溶液活性周期和其對(duì)氮化硅介質(zhì)膜的刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例三提供的化學(xué)機(jī)械研磨后的淺槽隔離結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例三提供的刻蝕完成后的淺槽隔離結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例三提供的淺槽隔離形成方法的部分流程示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例三提供的磷酸溶液活性周期和其對(duì)隔離氧化層的刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施例方式正如背景技術(shù)部分所述，現(xiàn)有技術(shù)中即不同批次的半導(dǎo)體晶片介質(zhì)膜采用相同的刻蝕時(shí)間，存在不同批次半導(dǎo)體晶片的氮化硅介質(zhì)膜的刻蝕速率不同，使其刻蝕程度不同的缺陷，該缺陷會(huì)進(jìn)一步影響到形成的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)，最終影響到半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生上述缺陷的原因?yàn)榭涛g溶液存在多個(gè)不同的活性周期，處于不同的刻蝕周期的刻蝕溶液對(duì)介質(zhì)層的刻蝕速率不同，如使用了一個(gè)小時(shí)的磷酸溶液對(duì)氮化硅介質(zhì)膜的刻蝕速率明顯的大于使用了五個(gè)小時(shí)的磷酸溶液的刻蝕速率，而現(xiàn)有技術(shù)的方案中，沒有考慮到不同刻蝕批次時(shí)，刻蝕溶液處于不同的活性周期，即不同刻蝕批次的刻蝕速率不同，因此不同刻蝕批次的刻蝕時(shí)間應(yīng)根據(jù)刻蝕溶液的當(dāng)前刻蝕速率進(jìn)行調(diào)離
iF. ο基于上述研究的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種介質(zhì)膜刻蝕方法，包括以下步驟建立刻蝕溶液活性周期和刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即第一對(duì)應(yīng)關(guān)系；根據(jù)所述第一對(duì)應(yīng)關(guān)系確定處于當(dāng)前活性周期的刻蝕溶液的刻蝕速率，即第一刻蝕速率；根據(jù)所需刻蝕去除的介質(zhì)膜厚度和所述第一刻蝕速率計(jì)算得到第一刻蝕時(shí)間；應(yīng)用所述刻蝕溶液刻蝕所述介質(zhì)膜，持續(xù)時(shí)間為第一刻蝕時(shí)間。具體應(yīng)用在淺槽隔離形成時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種淺槽隔離形成方法，在化學(xué)機(jī)械研磨之后，包括以下步驟建立磷酸溶液活性周期和其對(duì)氮化硅介質(zhì)膜的刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即第一對(duì)應(yīng)關(guān)系；根據(jù)所述第一對(duì)應(yīng)關(guān)系確定處于當(dāng)前活性周期的磷酸溶液的刻蝕速率，即第一刻蝕速率；根據(jù)所需刻蝕去除的氮化硅介質(zhì)膜的厚度和第一刻蝕速率計(jì)算得到第一刻蝕時(shí)間；應(yīng)用所述磷酸溶液刻蝕所述氮化硅介質(zhì)膜，持續(xù)時(shí)間為第一刻蝕時(shí)間。本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案，通過建立的刻蝕溶液活性周期和刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以根據(jù)刻蝕溶液活性周期為不同批次半導(dǎo)體晶片的介質(zhì)膜選擇匹配的不同的刻蝕時(shí)間，進(jìn)而使不同刻蝕批次介質(zhì)膜的刻蝕程度相同，同時(shí)能夠改善半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改善半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。以上是本申請(qǐng)的核心思想，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。其次，本發(fā)明結(jié)合示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說明，表示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會(huì)不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長(zhǎng)度、寬度及深度的三維空間尺寸。實(shí)施例一本發(fā)明實(shí)施例提供了一種介質(zhì)膜刻蝕方法，如圖1提供的介質(zhì)膜刻蝕方法流程示意圖所示，具體可以包括以下步驟步驟S101，建立刻蝕溶液活性周期和刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即第一對(duì)應(yīng)關(guān)系。不同刻蝕周期的刻蝕溶液對(duì)同一介質(zhì)膜的刻蝕速率可以不同，同一刻蝕周期的刻蝕溶液對(duì)不同材料的介質(zhì)膜的刻蝕速率也可以不同。本步驟中，可以根據(jù)通過大量的在實(shí)際生產(chǎn)中獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定刻蝕溶液活性周期和刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述對(duì)應(yīng)關(guān)系可以通過圖表的形式記錄。步驟S102，根據(jù)所述第一對(duì)應(yīng)關(guān)系確定處于當(dāng)前活性周期的刻蝕溶液的刻蝕速率，即第一刻蝕速率。本步驟中，所述刻蝕溶液當(dāng)前處于的活性周期可以從機(jī)臺(tái)設(shè)備上采集到，活性周期可以定義為已使用的設(shè)定時(shí)長(zhǎng)，通過查詢第一對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖表，可以確定處于當(dāng)前活性周期的刻蝕溶液的刻蝕速率。步驟S103，根據(jù)所需刻蝕去除的介質(zhì)膜厚度和所述第一刻蝕速率計(jì)算得到第一刻蝕時(shí)間。介質(zhì)膜厚度可以通過半導(dǎo)體晶片的在線測(cè)量站點(diǎn)采集得到，所需刻蝕去除的介質(zhì)膜厚度可以等于介質(zhì)膜形成時(shí)的厚度，也可以小于介質(zhì)膜形成時(shí)的厚度，即可以刻蝕去除部分厚度的介質(zhì)膜的同時(shí)保留設(shè)定厚度的介質(zhì)膜。所述第一刻蝕時(shí)間和所述第一刻蝕速率的乘積即為所需刻蝕去除的介質(zhì)膜厚度。步驟S104，應(yīng)用所述刻蝕溶液刻蝕所述介質(zhì)膜，持續(xù)時(shí)間為第一刻蝕時(shí)間。此外，因刻蝕設(shè)備和工藝參數(shù)存在一定的不穩(wěn)定性，會(huì)導(dǎo)致不能完全實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的刻蝕程度，因此在上述介質(zhì)膜刻蝕之后，還可以包括應(yīng)用所述刻蝕溶液刻蝕所述介質(zhì)膜，持續(xù)時(shí)間為第二刻蝕時(shí)間；所述第二刻蝕時(shí)間為設(shè)定的過量刻蝕時(shí)間，以防止出現(xiàn)介質(zhì)膜刻蝕殘留。該方案即等同于應(yīng)用所述刻蝕溶液刻蝕所述介質(zhì)膜，持續(xù)時(shí)間為第一刻蝕時(shí)間與第二刻蝕時(shí)間之和。通常所述過量刻蝕時(shí)間(第二刻蝕時(shí)間)可以為一個(gè)固定的值，本實(shí)施例中，所述過量刻蝕時(shí)間(第二刻蝕時(shí)間)可以為所述第一刻蝕時(shí)間的5%。本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案，通過建立的刻蝕溶液活性周期和刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以根據(jù)刻蝕溶液活性周期為不同批次半導(dǎo)體晶片的介質(zhì)膜選擇匹配的不同的刻蝕時(shí)間，進(jìn)而使不同刻蝕批次介質(zhì)膜的刻蝕程度相同，同時(shí)能夠改善半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改善半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。實(shí)施例二 本實(shí)施例將實(shí)施例一所提供的技術(shù)方案應(yīng)用于淺槽隔離形成工藝中，提供了一種淺槽隔離形成方法，在化學(xué)機(jī)械研磨之后，如圖2提供的淺槽隔離形成方法流程示意圖所示，具體可以包括以下步驟步驟S201，建立磷酸溶液活性周期和其對(duì)氮化硅介質(zhì)膜的刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即第一對(duì)應(yīng)關(guān)系。不同刻蝕周期的磷酸溶液對(duì)氮化硅介質(zhì)膜的刻蝕速率可以不同。本步驟中，可以根據(jù)通過大量的在實(shí)際生產(chǎn)中獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定磷酸溶液活性周期和其對(duì)氮化硅介質(zhì)膜的刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述對(duì)應(yīng)關(guān)系可以通過圖表的形式記錄。如圖3所示，為一種典型的磷酸溶液活性周期和其對(duì)氮化硅介質(zhì)膜的刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖。步驟S202，根據(jù)所述第一對(duì)應(yīng)關(guān)系確定處于當(dāng)前活性周期的磷酸溶液的刻蝕速率，即第一刻蝕速率。本步驟中，所述磷酸溶液當(dāng)前處于的活性周期可以從機(jī)臺(tái)設(shè)備上采集到，活性周期可以定義為已使用的設(shè)定時(shí)長(zhǎng)，通過查詢第一對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖表，可以確定處于當(dāng)前活性周期的磷酸刻蝕溶液對(duì)氮化硅介質(zhì)膜的刻蝕速率。步驟S203，根據(jù)所需刻蝕去除的氮化硅介質(zhì)膜的厚度和第一刻蝕速率計(jì)算得到第一刻蝕時(shí)間。氮化硅介質(zhì)膜的厚度可以通過半導(dǎo)體晶片的在線測(cè)量站點(diǎn)采集得到，所述第一刻蝕時(shí)間和所述第一刻蝕速率的乘積即為所需刻蝕去除的氮化硅介質(zhì)膜的厚度。步驟S204，應(yīng)用所述磷酸溶液刻蝕所述氮化硅介質(zhì)膜，持續(xù)時(shí)間為第一刻蝕時(shí)間。本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案，通過建立的磷酸溶液活性周期和刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以根據(jù)刻蝕溶液活性周期為不同批次淺槽隔離工藝中的氮化硅介質(zhì)膜選擇匹配的不同的刻蝕時(shí)間，進(jìn)而使不同刻蝕批次氮化硅介質(zhì)膜的刻蝕程度相同，同時(shí)能夠改善淺槽隔離的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改善半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。實(shí)施例三如圖4提供的化學(xué)機(jī)械研磨后的淺槽隔離結(jié)構(gòu)示意圖所示，在淺槽隔離形成工藝中，氮化硅介質(zhì)膜401下通常還包括一層隔離氧化層402，用于保護(hù)有源區(qū)在CMP工藝去除氮化硅介質(zhì)膜時(shí)，免受化學(xué)沾污。所述隔離氧化層的厚度約為150?！，F(xiàn)有的一種淺槽隔離形成工藝中，在刻蝕氮化硅介質(zhì)膜的同時(shí)，需要刻蝕去除部分厚度的隔離氧化層，使保留的隔離氧化層為后續(xù)工藝所使用，如圖5提供的刻蝕完成后的淺槽隔離結(jié)構(gòu)示意圖所示，由于保留的隔離氧化層40 對(duì)半導(dǎo)體器件的電學(xué)性質(zhì)有較大的影響，因此，需要準(zhǔn)確的控制所保留的隔離氧化層的厚度，所以需要準(zhǔn)確的控制磷酸溶液刻蝕的時(shí)長(zhǎng)。由于現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用固定的磷酸溶液刻蝕的時(shí)長(zhǎng)，因磷酸溶液不同活性時(shí)期對(duì)隔離氧化層的刻蝕速率不同，因此現(xiàn)有技術(shù)中，不同批次淺槽隔離形成工藝中最終保留的隔離氧化層的厚度不同，使形成的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)不同，進(jìn)而使半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能不同，無法滿足應(yīng)用的需求。為此，本實(shí)施例提供了淺槽隔離形成方法的另一種實(shí)現(xiàn)形式，如圖6提供的流程示意圖所示，其與實(shí)施例二的不同之處在于，還包括以下步驟步驟S601，建立磷酸溶液活性周期和其對(duì)隔離氧化層的刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即第二對(duì)應(yīng)關(guān)系。不同刻蝕周期的磷酸溶液對(duì)隔離氧化層的刻蝕速率可以不同。本步驟中，可以根據(jù)通過大量的在實(shí)際生產(chǎn)中獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定磷酸溶液活性周期和其對(duì)隔離氧化層的刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述對(duì)應(yīng)關(guān)系可以通過圖表的形式記錄。如圖7所示，為一種典型的磷酸溶液活性周期和其對(duì)隔離氧化層的刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖。步驟S602，根據(jù)所述第二對(duì)應(yīng)關(guān)系確定處于當(dāng)前活性周期的磷酸溶液的刻蝕速率，即第二刻蝕速率。本步驟中，所述磷酸溶液當(dāng)前處于的活性周期可以從機(jī)臺(tái)設(shè)備上采集到，活性周期可以定義為已使用的設(shè)定時(shí)長(zhǎng)，通過查詢第二對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖表，可以確定處于當(dāng)前活性周期的磷酸刻蝕溶液對(duì)隔離氧化層的刻蝕速率。步驟S603，根據(jù)所需刻蝕去除的隔離氧化層的厚度和第二刻蝕速率計(jì)算得到第二刻蝕時(shí)間。本步驟中，所需刻蝕去除的隔離氧化層的厚度等于隔離氧化層形成時(shí)厚度和預(yù)設(shè)的刻蝕后保留厚度的差值。通過磷酸溶液刻蝕去除部分厚度的隔離氧化層的同時(shí)保留設(shè)定厚度的隔離氧化層。所述第二刻蝕時(shí)間和所述第二刻蝕速率的乘積即為所需刻蝕去除的隔
離氧化層厚度。步驟S604，應(yīng)用所述磷酸溶液刻蝕所述隔離氧化層，持續(xù)時(shí)間為第二刻蝕時(shí)間。結(jié)合實(shí)施例二提供的技術(shù)方案，本實(shí)施例提供的技術(shù)方案即等同于應(yīng)用磷酸溶液同時(shí)刻蝕所述氮化硅介質(zhì)膜和所述隔離氧化層，持續(xù)時(shí)間為實(shí)施例二中所述的第一刻蝕時(shí)間與本實(shí)施例中所述的第二刻蝕時(shí)間之和。此外，因刻蝕設(shè)備和工藝參數(shù)存在一定的不穩(wěn)定性，會(huì)導(dǎo)致不能完全實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的刻蝕程度和保留設(shè)定的隔離氧化層厚度，因此在上述方案的基礎(chǔ)上，還可以包括應(yīng)用所述磷酸溶液繼續(xù)刻蝕所述隔離氧化層，持續(xù)時(shí)間為第三刻蝕時(shí)間；所述第三刻蝕時(shí)間為設(shè)定的過量刻蝕時(shí)間，以防止出現(xiàn)刻蝕殘留。該方案即等同于應(yīng)用所述磷酸溶液刻蝕所述氮化硅介質(zhì)膜和所述隔離氧化層，持續(xù)時(shí)間為第一刻蝕時(shí)間、第二刻蝕時(shí)間與第三刻蝕時(shí)間之和。通常所述過量刻蝕時(shí)間(第三刻蝕時(shí)間)可以為一個(gè)固定的值，本實(shí)施例中，所述過量刻蝕時(shí)間(第三刻蝕時(shí)間)可以為所述第一刻蝕時(shí)間和第二刻蝕時(shí)間之和的5%。本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案，通過建立的刻蝕溶液活性周期和刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以根據(jù)刻蝕溶液活性周期為不同批次半導(dǎo)體晶片的介質(zhì)膜選擇匹配的不同的刻蝕時(shí)間，進(jìn)而使不同刻蝕批次介質(zhì)膜的刻蝕程度相同，同時(shí)能夠改善半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改善半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。本說明書中各個(gè)部分采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)部分重點(diǎn)說明的都是與其他部分的不同之處，各個(gè)部分之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種介質(zhì)膜刻蝕方法，其特征在于，包括建立刻蝕溶液活性周期和刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即第一對(duì)應(yīng)關(guān)系；根據(jù)所述第一對(duì)應(yīng)關(guān)系確定處于當(dāng)前活性周期的刻蝕溶液的刻蝕速率，即第一刻蝕速率；根據(jù)所需刻蝕去除的介質(zhì)膜厚度和所述第一刻蝕速率計(jì)算得到第一刻蝕時(shí)間；應(yīng)用所述刻蝕溶液刻蝕所述介質(zhì)膜，持續(xù)時(shí)間為第一刻蝕時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)膜刻蝕方法，其特征在于，在介質(zhì)膜刻蝕之后，還包括應(yīng)用所述刻蝕溶液刻蝕所述介質(zhì)膜，持續(xù)時(shí)間為第二刻蝕時(shí)間；所述第二刻蝕時(shí)間為設(shè)定的過量刻蝕時(shí)間，以防止出現(xiàn)刻蝕殘留。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)膜刻蝕方法，其特征在于所述第二刻蝕時(shí)間為第一刻蝕時(shí)間的5%。
4.一種淺槽隔離形成方法，其特征在于，在化學(xué)機(jī)械研磨之后，包括建立磷酸溶液活性周期和其對(duì)氮化硅介質(zhì)膜的刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即第一對(duì)應(yīng)關(guān)系；根據(jù)所述第一對(duì)應(yīng)關(guān)系確定處于當(dāng)前活性周期的磷酸溶液的刻蝕速率，即第一刻蝕速率；根據(jù)所需刻蝕去除的氮化硅介質(zhì)膜的厚度和第一刻蝕速率計(jì)算得到第一刻蝕時(shí)間；應(yīng)用所述磷酸溶液刻蝕所述氮化硅介質(zhì)膜，持續(xù)時(shí)間為第一刻蝕時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的淺槽隔離形成方法，其特征在于，在氮化硅介質(zhì)膜刻蝕之后，還包括建立磷酸溶液活性周期和其對(duì)隔離氧化層的刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即第二對(duì)應(yīng)關(guān)系；根據(jù)所述第二對(duì)應(yīng)關(guān)系確定處于當(dāng)前活性周期的磷酸溶液的刻蝕速率，即第二刻蝕速率；根據(jù)所需刻蝕去除的隔離氧化層的厚度和第二刻蝕速率計(jì)算得到第二刻蝕時(shí)間；應(yīng)用所述磷酸溶液刻蝕所述隔離氧化層，持續(xù)時(shí)間為第二刻蝕時(shí)間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的淺槽隔離形成方法，其特征在于所需去除的隔離氧化層的厚度等于隔離氧化層形成時(shí)厚度和預(yù)設(shè)的刻蝕后保留厚度的差值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的淺槽隔離形成方法，其特征在于，在隔離氧化層刻蝕之后，還包括應(yīng)用所述磷酸溶液繼續(xù)刻蝕所述隔離氧化層，持續(xù)時(shí)間為第三刻蝕時(shí)間；所述第三刻蝕時(shí)間為設(shè)定的過量刻蝕時(shí)間，以防止出現(xiàn)刻蝕殘留。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的淺槽隔離形成方法，其特征在于所述第三刻蝕時(shí)間為第一刻蝕時(shí)間和第二刻蝕時(shí)間之和的5%。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種介質(zhì)膜刻蝕方法和一種淺槽隔離形成方法，所述介質(zhì)膜刻蝕方法，包括建立刻蝕溶液活性周期和刻蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即第一對(duì)應(yīng)關(guān)系；根據(jù)所述第一對(duì)應(yīng)關(guān)系確定處于當(dāng)前活性周期的刻蝕溶液的刻蝕速率，即第一刻蝕速率；根據(jù)所需刻蝕去除的介質(zhì)膜厚度和所述第一刻蝕速率計(jì)算得到第一刻蝕時(shí)間；應(yīng)用所述刻蝕溶液刻蝕所述介質(zhì)膜，持續(xù)時(shí)間為第一刻蝕時(shí)間。本發(fā)明提供的技術(shù)方案能夠使不同刻蝕批次介質(zhì)膜的刻蝕程度相同，同時(shí)能夠改善半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改善半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。
文檔編號(hào)H01L21/311GK102569019SQ20101059356
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者李健 申請(qǐng)人:無錫華潤(rùn)上華半導(dǎo)體有限公司, 無錫華潤(rùn)上華科技有限公司