改善浅沟槽隔离边缘SiC应力性能的方法技术

本发明专利技术提供了一种改善浅沟槽隔离边缘SiC应力性能的方法。其中，在硅衬底中形成进行浅沟槽隔离的步骤包括依次执行的下述步骤：在硅衬底表面依次淀积垫层二氧化硅层和垫层氮化硅层；对垫层二氧化硅层、垫层氮化硅层和硅衬底进行有源区光刻和刻蚀以便在硅衬底中形成凹槽；其中，所述凹槽的侧壁相对于与硅片表面垂直的线所成的角度介于15度至60之间；在凹槽中填充二氧化硅并通过化学机械研磨对填充的二氧化硅进行平坦化处理以得到浅沟槽隔离主体；剥离垫层氮化硅层，并剥离垫层二氧化硅层。

【技术实现步骤摘要】
改善浅沟槽隔离边缘310应力性能的方法
本专利技术涉及半导体制造领域，更具体地说，本专利技术涉及一种改善浅沟槽隔离边缘31(:应力性能的方法。
技术介绍
随着超大规模集成电路技术的迅速发展，108？21器件的尺寸在不断减小，通常包括器件沟道长度的减小，栅氧化层厚度的减薄等以获得更快的器件速度。但是随着超大规模集成电路技术发展至超深亚微米级时，特别是90纳米及以下技术节点时，减小沟道长度会带来一系列问题，为了控制短沟道效应，会在沟道中掺以较高浓度的杂质，这会降低载流子的迁移率，从而导致器件性能下降，单纯的器件尺寸减小很难满足大规模集成电路技术的发展。因此，应力工程的广泛研究用来提高载流子的迁移率，从而达到更快的器件速度，并满足摩尔定律的规律。 上世纪80年代到90年代，学术界就已经开始基于硅基衬底实现异质结构研究，直到本世纪初才实现商业应用。其中有两种代表性的应力应用，一种是双轴应力技术(81^181 ；另一种是单轴应力技术(此丨狀匕丨丁，即应力记忆技术(81:1-688 1611101-1281:1011 16(^1101087)、110281 及选择性(或嵌入)外延生长娃碳 310 漏源(参见文献 1.八叩一七已 1.,1歷6七￡11.，7181,卯.44-45，2007，对匪的沟道施加张应力提高电子的迁移率，选择性(或嵌入)外延生长锗硅对沟道施加压应力提高空穴的迁移率，从而提高器件的性能，见图2。 目前，对于31(:外延生长工艺的研究主要集中于如何提高31(:中碳的浓度，碳的浓度越高，晶格失配越大，产生的应力越大，对载流子迁移率的提高越显著；另外，31(:的形状，31(:漏源接近多晶硅的边缘，即靠近器件沟道，应力越直接作用于器件沟道的载流子，对器件性能的提升明显。 以上所有的研究开发都是基于硅衬底，也就是说，硅衬底提供31(:生长的种子，31(:沿着硅的晶格进行外延生长，但是，半导体工艺中，器件之间通过浅沟槽隔离工艺(811)实现电学隔离，311中使用二氧化硅进行填充，因此在311与有源区边缘，310外延工艺会受到311的影响，311不能够提供足够的硅“种子”，就会出现31(:选择性外延工艺中的左右两侧311边缘310生长低落甚至缺失。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够改善浅沟槽隔离边缘310应力性能的方法。 为了实现上述技术目的，根据本专利技术，提供了一种改善浅沟槽隔离边缘31(:应力性能的方法，包括:在硅衬底中形成浅沟槽隔离，并且制造以浅沟槽隔离隔开的匪03器件和/或？103器件。 优选地，在硅衬底中形成进行浅沟槽隔离的步骤包括依次执行的下述步骤:在硅衬底表面依次淀积垫层二氧化娃层和垫层氮化娃层；对垫层二氧化娃层、垫层氮化娃层和硅衬底进行有源区光刻和刻蚀以便在硅衬底中形成凹槽；其中，所述凹槽的侧壁相对于与硅片表面垂直的线所成的角度介于15度至60之间；在凹槽中填充二氧化硅并通过化学机械研磨对填充的二氧化硅进行平坦化处理以得到浅沟槽隔离主体；剥离垫层氮化硅层，并剥离垫层二氧化硅层。 优选地，所述凹槽的侧壁相对于与硅片表面垂直的线所成的角度介于20度至50度之间。 优选地，所述凹槽的侧壁相对于与硅片表面垂直的线所成的角度介于30度至45度之间。 优选地，所述凹槽的侧壁相对于与硅片表面垂直的线所成的角度为35度或40度。 优选地，制造以浅沟槽隔离隔开的匪03器件和/或？103器件包括下述步骤:进行阱注入形成~型阱和/或？型阱；制作栅极氧化层，执行栅极多晶硅材料的淀积，并进行栅极多晶硅的光刻形成栅极；通过原子淀积生成的二氧化硅保护层，保护器件的硅表面，减少表面硅的损失；制作第一栅极侧墙；进行？103轻掺杂注入形成？103器件漏轻掺杂结构；进行锗硅外延生长工艺；进行匪03轻掺杂注入形成匪03器件漏轻掺杂结构。制作第二栅极侧墙，第二栅极侧墙包括3102层和318层；形成匪03源漏310外延区。 优选地，所述形成匪03源漏31(:外延区的步骤包括:形成与浅沟槽隔离邻接的型硅凹槽；在型硅凹槽中外延生长310。 优选地，制造以浅沟槽隔离隔开的匪03器件和/或？103器件包括下述步骤:进行阱注入形成~型阱和/或？型阱；制作栅极氧化层，执行栅极多晶硅材料的淀积，并进行栅极多晶硅的光刻形成栅极；通过原子淀积生成的二氧化硅保护层，保护器件的硅表面，减少表面硅的损失；制作第一栅极侧墙；进行？103轻掺杂注入形成？103器件漏轻掺杂结构；进行锗硅外延生长工艺；进行匪03轻掺杂注入形成匪03器件漏轻掺杂结构。制作第二栅极侧墙，第二栅极侧墙包括3102层和318层；形成匪03源漏310外延区。 优选地，所述形成匪03源漏31(:外延区的步骤包括:形成与浅沟槽隔离邻接的型硅凹槽；在型硅凹槽中外延生长310。 本专利技术合理优化浅沟槽隔离刻蚀工艺，使得浅沟槽隔离角度较大，这时浅沟槽隔离二氧化硅会对311边缘下方的硅进行保护，减少了浅沟槽隔离侧壁硅的损耗，浅沟槽隔离侧壁留下的硅会比较多，提供了更多的31(:选择性生长所需的“种子”，增强31(:选择性外延生长能力，提高后续31(:半导体工艺制程能力。 【附图说明】 结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本专利技术有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中: 图1示意性地示出了 311氧化硅层与有源区硅表面的高度差。 图2示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的改善浅沟槽隔离边缘31(:应力性能的方法的流程图。 图3至图6示意性地示出了根据本专利技术根据本专利技术优选实施例的改善浅沟槽隔离边缘31(:应力性能的方法的各个步骤。 图7至图10示意性地示出了不同的浅沟槽隔离侧壁角度对浅沟槽隔离侧壁下方的硅的影响。 需要说明的是，附图用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本专利技术的内容进行详细描述。 图2示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的改善浅沟槽隔离边缘31(:应力性能的方法的流程图。 具体地，如图2所示，根据本专利技术优选实施例的改善浅沟槽隔离边缘31(:应力性能的方法包括: 首先进行步骤310，在硅衬底10中形成浅沟槽隔离。 在硅衬底10中形成进行浅沟槽隔离的步骤310具体可包括下述步骤: 首先在硅衬底10表面依次淀积垫层二氧化硅层1和垫层氮化硅层2(如图3所示)； 然后对垫层二氧化硅层1、垫层氮化硅层2和硅衬底10进行有源区光刻和刻蚀以便在硅衬底10中形成凹槽3(如图4所示)；其中，所述凹槽3的侧壁相对于与硅片表面垂直的线所成的角度介于15度至60之间，优选地介于20度至50度之间；进一步优选地介于30度至45度之间，例如可以选取35度、40度等角度值。 随后在凹槽3中填充二氧化硅并通过化学机械研磨对填充的二氧化硅进行平坦化处理以得到浅沟槽隔离20(如图5所示)；由此，浅沟槽隔离侧壁相对于与硅片表面垂直的线所成的角度(简称“浅沟槽隔离侧壁角度”)也处于上述角度范围内。 然后剥离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善浅沟槽隔离边缘SiC应力性能的方法，其特征在于包括：在硅衬底中形成浅沟槽隔离，并且制造以浅沟槽隔离隔开的NMOS器件和/或PMOS器件；其中，在硅衬底中形成进行浅沟槽隔离的步骤包括依次执行的下述步骤：在硅衬底表面依次淀积垫层二氧化硅层和垫层氮化硅层；对垫层二氧化硅层、垫层氮化硅层和硅衬底进行有源区光刻和刻蚀以便在硅衬底中形成凹槽；其中，所述凹槽的侧壁相对于与硅片表面垂直的线所成的角度介于15度至60之间；在凹槽中填充二氧化硅并通过化学机械研磨对填充的二氧化硅进行平坦化处理以得到浅沟槽隔离主体；剥离垫层氮化硅层，并剥离垫层二氧化硅层。

【技术特征摘要】
1.一种改善浅沟槽隔离边缘SiC应力性能的方法，其特征在于包括:在硅衬底中形成浅沟槽隔离，并且制造以浅沟槽隔离隔开的NMOS器件和/或PMOS器件； 其中，在硅衬底中形成进行浅沟槽隔离的步骤包括依次执行的下述步骤: 在娃衬底表面依次淀积垫层二氧化娃层和垫层氮化娃层； 对垫层二氧化娃层、垫层氮化娃层和娃衬底进行有源区光刻和刻蚀以便在娃衬底中形成凹槽；其中，所述凹槽的侧壁相对于与硅片表面垂直的线所成的角度介于15度至60之间； 在凹槽中填充二氧化硅并通过化学机械研磨对填充的二氧化硅进行平坦化处理以得到浅沟槽隔离主体； 剥离垫层氮化硅层，并剥离垫层二氧化硅层。2.根据权利要求1所述的改善浅沟槽隔离边缘SiC应力性能的方法，其特征在于，所述凹槽的侧壁相对于与硅片表面垂直的线所成的角度介于20度至50度之间。3.根据权利要求1或2所述的改善浅沟槽隔离边缘SiC应力性能的方法，其特征在于，所述凹槽的侧壁相对于与硅片表面垂直的线所成的角度介于30度至45度之间。4.根据权利要求1或2所述的改善浅沟槽隔离边缘SiC应力性能的方法，其特征在于，所述凹槽的侧壁相对于与硅片表面垂直的线所成的角度为35度。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建华，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31