防止浅沟槽隔离边缘硅接触孔漏电的方法
【专利摘要】本发明公开了一种防止浅沟槽隔离边缘硅接触孔漏电的方法，在硅接触孔形成以后，采用液态的N型或P型溶液，在N型或P型硅接触孔区域分别掺杂N型或P型离子，以补充在硅接触孔刻蚀中被刻蚀掉的部分。本发明能够有效降低制造成本，而且可以达到更好的防漏电效果。
【专利说明】防止浅沟槽隔离边缘硅接触孔漏电的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体集成电路领域，特别是涉及一种防止浅沟槽隔离(ShallowTrench Isolation, STI)边缘娃接触孔漏电的方法。
【背景技术】
[0002]在半导体制造过程中，浅沟槽隔离工艺具有隔离效果好，占用面积小等优点。典型的STI工艺流程包括:硅衬底上的氧化硅(pad oxide)和氮化硅淀积、STI沟槽刻蚀、氧化娃(HDP Oxide)的填入、氧化娃的化学机械研磨(CMP)、氮化娃和氧化娃(pad oxide)的去除。同时，随着半导体集成电路的集成度逐渐提高，越来越多的产品在设计中采用了浅沟槽隔离无边缘(borderless)孔,如图1中由圆圈标示的部分所示，以缩小芯片面积。但是由于某些原因(例如应力方面的考虑等)，有些半导体工艺中(如某些嵌入式内存的工艺)不能采用硅接触孔的刻蚀阻挡层，结果就是硅接触孔刻蚀工艺的窗口非常的小，从而导致如下问题:
[0003]I)当刻蚀不足时，会导致硅接触孔不通。
[0004]2)当刻蚀过多时，刻蚀的深度超过了 N+或P+的结深，就会导致浅沟槽隔离无边缘孔在STI边缘漏电。
[0005]传统的解决方法是在硅接触孔形成以后，在Ν/P型硅接触孔区域分别利用离子注入，注入相应的Ν/P型离子，以补充在硅接触孔刻蚀中被刻蚀掉的部分。其缺点是需要使用价格昂贵的离子注入机台，增加了制造成本。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种防止浅沟槽隔离边缘硅接触孔漏电的方法，能够有效降低制造成本，而且可以达到更好的防漏电效果。
[0007]为解决上述技术问题，本发明的防止浅沟槽隔离边缘硅接触孔漏电的方法，是采用如下技术方案实现的:硅接触孔形成以后，采用液态的N型或P型溶液，在N型或P型硅接触孔区域分别掺杂N型或P型离子，以补充在硅接触孔刻蚀中被刻蚀掉的部分。
[0008]所述防止浅沟槽隔离边缘硅接触孔漏电的方法，采用的另一种方案的N+掺杂部分是:
[0009]步骤一、在位于硅衬底上方的绝缘层中形成硅接触孔后，在所述绝缘层上方涂覆光刻胶，利用光刻露出N+硅接触孔；
[0010]步骤二、在所述N+硅接触孔中和光刻胶的表面涂布N+溶液；
[0011]步骤三、对所述N+溶液加热，使得N+溶液挥发，留下N型离子残留在所述N+硅接触孔表面的相应区域；
[0012]步骤四、使用干法去胶工艺方法去除所述光刻胶；
[0013]步骤五、对经过上述步骤处理已经形成的器件结构进行退火处理，使得残留在所述N+硅接触孔表面的N型离子扩散到所述N+硅接触孔底部的硅衬底中；[0014]步骤六、使用湿法清洗去除残留在所述N+硅接触孔相应表面的N型离子。
[0015]所述防止浅沟槽隔离边缘硅接触孔漏电的方法，采用的另一种方案的P+掺杂部分是:
[0016]步骤1、在位于硅衬底上方的绝缘层中形成硅接触孔后，在所述绝缘层上方涂覆光刻胶，利用光刻露出P+硅接触孔；
[0017]步骤2、在所述P+硅接触孔中和光刻胶的表面涂布P+溶液；
[0018]步骤3、对所述P+溶液加热，使得P+溶液挥发，留下P型离子残留在所述P+硅接触孔表面的相应区域；
[0019]步骤4、使用干法去胶工艺方法去除所述光刻胶；
[0020]步骤5、对经过上述步骤处理已经形成的器件结构进行退火处理，使得残留在所述P+硅接触孔表面的P型离子扩散到所述P+硅接触孔底部的硅衬底中；
[0021]步骤六、使用湿法清洗去除残留在所述P+硅接触孔相应表面的P型离子。
[0022]采用本发明的方法，在硅接触孔形成以后采用液态的N型或P型溶液掺杂的方法来取代昂贵的离子注入机台，在硅接触孔的底部形成均匀的掺杂层，既降低了制造成本，又能达到更好的防漏电效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
[0024]图1是浅沟槽隔离无边缘孔示意图；
[0025]图2是硅接触孔刻蚀形成后的示意图；
[0026]图3是光刻露出N+硅接触孔的示意图；
[0027]图4是涂布N+溶液后的示意图；
[0028]图5是对N+溶液进行加热后的示意图；
[0029]图6是去除光刻胶的示意图；
[0030]图7是对娃片进彳丁退火的不意图；
[0031]图8是湿法清洗去除残留N型离子的示意图；
[0032]图9是完成N+硅接触孔的孔底硅区域的N型离子掺杂以及P+硅接触孔的孔底硅区域的P型离子掺杂后的示意图。
【具体实施方式】
[0033]在下面的实施例中所述防止浅沟槽隔离边缘硅接触孔漏电的方法，包括如下步骤:
[0034]步骤一、参见图2所示，在硅衬底I中的上端形成有STI结构3。所述硅衬底I和STI结构3的上表面淀积一层绝缘层4，如二氧化硅(Si02);通过刻蚀在所述绝缘层4中形成贯通的硅接触孔。
[0035]步骤二、参见图3所示，硅接触孔刻蚀形成后，在绝缘层4的上方涂覆光刻胶7，利用光刻露出N+硅接触孔12。
[0036]步骤三、参见图4所示，在所述N+硅接触孔12中和光刻胶7的表面涂布N+溶液8。[0037]步骤四、参见图5所示，对所述N+溶液8加热，使得N+溶液8挥发，留下N型离子9残留在N+硅接触孔12表面的相应区域。这样，可以在N+硅接触孔12的底部形成均匀的N型离子残留。
[0038]步骤五、参见图6所示，采用干法去胶工艺方法去除光刻胶7。
[0039]步骤六、参见图7所示，对硅片(即经过上述步骤处理已经形成的器件结构)进行退火处理，使得残留在硅衬底I表面的N型离子9扩散到硅衬底I中，形成N型离子掺杂10。
[0040]步骤七、参见图8所示，使用湿法清洗去除残留在N+硅接触孔12相应表面的N型离子9。这样就完成了对于N+浅沟槽隔离无边缘孔的硅接触孔12的孔底硅区域的N型离子掺杂10。
[0041 ] 结合图9所示，相类似的，只要重复步骤二至七，也可以完成P+浅沟槽隔离无边缘孔的硅接触孔的孔底硅区域的P型离子掺杂U。不同之处就是光刻后露出P+硅接触孔区域以及使用P+溶液。
[0042]以上通过【具体实施方式】和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种防止浅沟槽隔离边缘硅接触孔漏电的方法，其特征在于:在硅接触孔形成以后，用液态的N型或P型溶液，在N型或P型硅接触孔区域分别掺杂N型或P型离子，以补充在硅接触孔刻蚀中被刻蚀掉的部分。
2.一种防止浅沟槽隔离边缘硅接触孔漏电的方法，其特征在于，其N+掺杂部分，包括如下步骤: 步骤一、在位于硅衬底上方的绝缘层中形成硅接触孔后，在所述绝缘层上方涂覆光刻胶，利用光刻露出N+硅接触孔； 步骤二、在所述N+硅接触孔中和光刻胶的表面涂布N+溶液； 步骤三、对所述N+溶液加热，使得N+溶液挥发，留下N型离子残留在所述N+硅接触孔表面的相应区域； 步骤四、使用干法去胶工艺方法去除所述光刻胶； 步骤五、对经过上述步骤处理已经形成的器件结构进行退火处理，使得残留在所述N+硅接触孔表面的N型离子扩散到所述N+硅接触孔底部的硅衬底中； 步骤六、使用湿法清洗去除残留在所述N+硅接触孔相应表面的N型离子。
3.一种防止浅沟槽隔离边缘硅接触孔漏电的方法，其特征在于，其P+掺杂部分，包括如下步骤: 步骤1、在位于硅衬底上方的绝缘层中形成硅接触孔后，在所述绝缘层上方涂覆光刻胶，利用光刻露出P+硅接触孔； 步骤2、在所述P+硅接触孔中和光刻胶的表面涂布P+溶液； 步骤3、对所述P+溶液加热，使得P+溶液挥发，留下P型离子残留在所述P+硅接触孔表面的相应区域； 步骤4、使用干法去胶工艺方法去除所述光刻胶； 步骤5、对经过上述步骤处理已经形成的器件结构进行退火处理，使得残留在所述P+硅接触孔表面的P型离子扩散到所述P+硅接触孔底部的硅衬底中； 步骤6、使用湿法清洗去除残留在所述P+硅接触孔相应表面的P型离子。
【文档编号】H01L21/762GK103633007SQ201210293265
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月17日 优先权日:2012年8月17日
【发明者】刘俊 申请人:上海华虹宏力半导体制造有限公司