專利名稱：一種淺溝槽隔離填充的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體制備技術領域，特別是涉及一種淺溝槽隔離填充的方法。
背景技術：
隨著半導體技術的飛速發(fā)展，集成電路制造工藝已經(jīng)深入深亞微米時代。淺溝槽隔離(Shallow Trench Isolation)技術，由于其具有優(yōu)異的隔離性能和平坦的表面形狀以及良好的抗鎖性能等，已經(jīng)成為一種廣泛應用于CMOS器件制造過程中的器件隔離技術。而實踐中通常采用淀積-蝕刻-淀積-蝕刻-淀積的循環(huán)方式進行淺溝槽的隔離填充，一種典型方法如下首先提供一硅襯底，然后在硅襯底上形成一有源區(qū)，然后在上述步驟中形成的有源區(qū)旁邊形成另外一個有源區(qū)，在兩個有源區(qū)中形成橫跨兩個有源區(qū)的淺溝槽，并在淺溝槽內(nèi)填充二氧化硅。這種淺溝槽隔離填充技術經(jīng)過多年的發(fā)展日益成熟，其可以有效利用有源區(qū)的線寬，提高集成度，并可以達到極高的表面平坦化程度。但是，在現(xiàn)代CMOS器件的制造中，隨著器件關鍵尺寸不斷地按照比例縮小，淺溝槽隔離的深寬比也變得越來越大。因此，上述的淺溝槽隔離填充方式所產(chǎn)生的問題有淺溝槽的填充容易產(chǎn)生孔洞以及空隙，使得淺溝槽的完整填充工藝遭受了越來越大的挑戰(zhàn)；而且，淺溝槽隔離填充工藝過程也變得越來越復雜和難以控制，生產(chǎn)成本也隨之增加。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種淺溝槽隔離填充的方法，其可實現(xiàn)無空洞的淺溝槽填充效果，并且具有工藝過程簡單、易控制的優(yōu)點。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為 一種淺溝槽隔離填充的方法，其中，包括以下的步驟
步驟Si 提供一硅襯底并在所述硅襯底上沉積一層二氧化硅薄膜；
步驟S2 在所述二氧化硅薄膜上依次沉積一層底部抗反射層和一層光刻膠層；
步驟S3 進行光刻工藝，在所述光刻膠層中形成多個開口 ；
步驟S4:通過所述開口蝕刻所述二氧化硅薄膜以形成位于二氧化硅薄膜內(nèi)的多個溝
槽；
步驟S5 在溝槽內(nèi)生長硅外延層以形成有源區(qū)；
其中，相鄰的有源區(qū)之間的二氧化硅薄膜構成淺溝槽隔離結構，并且所述有源區(qū)用于構成金屬氧化物半導體場效應晶體管的阱區(qū)。本發(fā)明的一種淺溝槽隔離填充的方法，通過首先形成淺溝槽隔離的介電質(zhì)，而后再形成有源區(qū)，有效克服了現(xiàn)有技術中的淺溝槽隔離介電質(zhì)填充方法的遇到的填充局限性和挑戰(zhàn)，實現(xiàn)了無空洞的介電質(zhì)填充效果，工藝過程簡單，易控制，成本低廉。
圖1為本發(fā)明的淺溝槽隔離填充的方法的流程圖。圖2為本發(fā)明的淺溝槽隔離填充的方法的。
具體實施例方式下面結合說明書附圖對本發(fā)明的淺溝槽隔離填充的方法做進一步詳細的說明。正是基于現(xiàn)有技術中的淺溝槽隔離技術而提出了本發(fā)明的各種具體的實施方式。如圖1和圖加至2d所示，本發(fā)明的淺溝槽隔離填充的方法，其包括以下的步驟 一種淺溝槽隔離填充的方法，包括以下的步驟
步驟Sl 提供一硅襯底101，并在硅襯底101上沉積一層二氧化硅薄膜102 ； 步驟S2 在二氧化硅薄膜102上依次沉積一層底部抗反射層103和光刻膠層104 ；光刻膠層104通過旋涂法形成于底部抗反射層103之上；
步驟S3 經(jīng)過曝光、顯影等光刻工藝后在所述光刻膠層104中形成與所需淺溝槽對應的多個開口 105 ；
步驟S4 通過光刻膠層104中的多個開口 105蝕刻二氧化硅薄膜102形成淺溝槽106 ； 其中，本步驟中，以光刻膠層104為掩膜，經(jīng)由開口 105，采用干法刻蝕的方法刻蝕底部抗反射層103和二氧化硅薄膜層102，使得二氧化硅薄膜102形成淺溝槽106，并用灰化法去除光刻膠層104和底部抗反射層103。步驟S5 在形成的淺溝槽106內(nèi)形成有源區(qū)107 ；其中，在本步驟中，首先，在淺溝槽107內(nèi)沉積生長一層外延層(同質(zhì)外延層，也即硅外延層)，然后再在外延層中摻雜形成有源區(qū)108，例如本發(fā)明應用于CMOS器件的制備，選擇在溝槽106中外延生長P型硅，則由 P型硅外延層構成的有源區(qū)107可以形成NMOS器件的P型阱區(qū)(P-WELL)；而選擇在溝槽 109中外延生長N型硅，則由N型硅外延層構成的有源區(qū)110可以形成PMOS器件的N型阱區(qū)(N-WELL)，相鄰的有源區(qū)108和有源區(qū)109之間的二氧化硅薄膜區(qū)域106a則構成淺溝槽隔離結構(STI)。綜上所述，本發(fā)明的一種淺溝槽隔離填充的方法，通過首先形成淺溝槽隔離的介電質(zhì)，而后再形成有源區(qū)，有效克服了現(xiàn)有技術中的淺溝槽隔離介電質(zhì)填充方法的遇到的填充局限性和挑戰(zhàn)，實現(xiàn)了無空洞的介電質(zhì)填充效果，工藝過程簡單，易控制，成本低廉。應當指出的是，上述內(nèi)容只是本發(fā)明的最佳實施方式的列舉，其中未盡詳細描述的部分，應該理解為用本技術領域的一般方式予以實施。同時，對于本領域的一般技術人員來說，在不偏離本發(fā)明的精神范疇內(nèi)對本發(fā)明所做的等效變換和修飾，都將落入本發(fā)明的權利要求的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1. 一種淺溝槽隔離填充的方法，其特征在于，包括以下的步驟 步驟Si 提供一硅襯底并在所述硅襯底上沉積一層二氧化硅薄膜； 步驟S2 在所述二氧化硅薄膜上依次沉積一層底部抗反射涂層和一層光刻膠層； 步驟S3 進行光刻工藝，在所述光刻膠層中形成多個開口 ；步驟S4:通過所述開口蝕刻所述二氧化硅薄膜以形成位于二氧化硅薄膜內(nèi)的多個溝步驟S5 在溝槽內(nèi)生長硅外延層以形成有源區(qū)；其中，相鄰的有源區(qū)之間的二氧化硅薄膜構成淺溝槽隔離結構，并且所述有源區(qū)用于構成金屬氧化物半導體場效應晶體管的阱區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明的一種淺溝槽隔離填充的新方法，通過首先形成淺溝槽隔離的介電質(zhì)，而后再形成有源區(qū)，有效克服了現(xiàn)有技術中的淺溝槽隔離介電質(zhì)填充方法的遇到的填充局限性和挑戰(zhàn)，實現(xiàn)了無空洞的介電質(zhì)填充效果，工藝過程簡單，易控制，成本低廉。
文檔編號H01L21/762GK102427051SQ201110250269
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權日2011年8月29日
發(fā)明者張文廣, 徐強, 鄭春生, 陳玉文 申請人:上海華力微電子有限公司