溝槽器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種溝槽器件的制作方法，進行化學(xué)機械拋光直至外延層與阻止層的表面齊平為止，然后測量獲得硅襯底上方的阻止層的實際厚度，并根據(jù)硅襯底上方的阻止層的實際厚度進行熱氧化生長，以將溝槽中硅襯底表面高度以上的外延層全部氧化為二氧化硅層，再刻蝕去除阻止層和二氧化硅層，既可以去除高于襯底表面的外延層又不會損傷到零層光刻標記，如此，即可保證不會影響光刻對位，又可取得較佳的平坦化效果，避免外延層相對于硅襯底存在凸起使后道的柵氧、多晶工藝等形成臺階，有利于提高器件的耐壓等性能。
【專利說明】溝槽器件的制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，尤其涉及一種溝槽器件的制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 溝槽超結(jié)M0SFET是一種新型的半導(dǎo)體功率器件，由于其特殊的縱向PN柱交替結(jié) 構(gòu)，在此特殊結(jié)構(gòu)中電荷相互補償，當(dāng)器件截止狀態(tài)時，施加較低的電壓可以使P型區(qū)和N 型區(qū)在采用較高摻雜濃度時能實現(xiàn)較高的擊穿電壓，同時獲得更低的導(dǎo)通電阻。通常是在 特定摻雜類型襯底上進行溝槽刻蝕，之后采用與襯底摻雜類型相反的外延摻雜硅填充，從 而形成P/N型交替結(jié)構(gòu)，其特點是成本低，但工藝復(fù)雜，技術(shù)難度很大。
[0003] 其中，溝槽外延填充后的表面平坦化處理是溝槽超結(jié)M0SFET工藝的一個難點、關(guān) 鍵點。溝槽超結(jié)M0SFET工藝的平坦化處理通常采用化學(xué)機械拋光（CMP)，CMP工藝的原理是 將機械拋光和化學(xué)腐蝕結(jié)合，在化學(xué)液和待拋光物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時，由拋光墊在一 定的壓力下對待拋光物質(zhì)進行拋光，從而達到去除硅片表面損傷層或平坦化的目的。CMP工 藝的效果主要由所用化學(xué)因素、拋光壓力、拋光墊等因素決定。其中化學(xué)因素具體包括拋光 液的pH值、拋光液的濃度、流量和拋光過程中控制的溫度，其中拋光液的pH值對拋光去除 率的影響最大，特定的待拋光物質(zhì)需要特定的pH值范圍，pH大于或低于該范圍都會影響拋 光速率。拋光壓力和拋光速率成正比，但過大的拋光壓力會增加拋光墊的損耗、更難的溫度 控制、更差的拋光表面粗糙度以及碎片等不良效果。拋光墊在整個拋光過程中起著重要作 用，它除了可以使拋光液有效均勻分布外，還要能夠提供新補充進來的拋光液，并能順利地 將反應(yīng)后的拋光液及反應(yīng)產(chǎn)物排出。為了保持拋光過程的穩(wěn)定性、均勻性和重復(fù)性，拋光墊 材料的物理性能、化學(xué)性能及表面形貌都須保持穩(wěn)定的特性。由于CMP是化學(xué)和機械拋光 的共同作用，于是可以通過特定的化學(xué)液，使CMP到達某一阻止層后不再發(fā)生化學(xué)腐蝕作 用，從而達到較佳的選擇性CMP效果，這一特殊阻止層稱為阻止層或停止層（Stop layer)。
[0004] 在溝槽超結(jié)制程中，由于其流程的特殊性，對CMP的精確性、均勻性有非常嚴格的 要求，所以在溝槽外延填充以外的區(qū)域均使用阻止層作為掩蔽，下面結(jié)合溝槽超結(jié)制程說 明。
[0005] 如圖1和圖2所示，特定摻雜類型的襯底10上形成有阻止層11，襯底10中形成有 零層光刻標記（ZERO-MARK) 10C以及溝槽10A、10B，其中，零層光刻標記10C深度為hi，溝槽 10A、10B深度為h2,所述溝槽10A、10B中采用與襯底摻雜類型相反的外延摻雜硅填充，使外 延層10A1U0B1填滿溝槽10A、10B后，從而形成P/N型交替結(jié)構(gòu)。但在實際外延填充的過 程中，由于硅外延是按照晶向生長的，為保證溝槽被填滿勢必會在溝槽上方有一些凸起，并 且，由于硅片在腔體的位置和生長氣氛的影響，同一硅片上不同區(qū)域的外延填充量也有差 異，如圖1所示，溝槽10A中外延填充后表面硅和多晶混合物凸起較少，溝槽10B中外延填 充后表面硅和多晶混合物凸起較多。
[0006] 通過外延填充工藝使外延層填滿溝槽10A、10B后，需要使整個硅片的表面平整， 并保證零層光刻標記10C和溝槽10A、10B的深度都與預(yù)設(shè)的深度相同，最佳方案是使新填 充的外延層10A1U0B1磨平到硅片的襯底10與阻止層11的界面處。然而，由于外延填充 后外延層10A1U0B1凸起高度不一致，在相同的CMP條件下，凸起較少的區(qū)域較快磨平，但 凸起較多的區(qū)域還沒有磨到預(yù)定位置，如圖3所示，溝槽10A中的外延層已經(jīng)研磨到預(yù)定位 置，但溝槽10B中的外延層還有凸起。
[0007] 為了解決上述問題，一種方法是繼續(xù)進行CMP，根據(jù)CMP全局平坦化的原理，溝槽 10A和零層光刻標記10C容易出現(xiàn)過研磨的情況。如圖4所示，阻止層11 一并被去除掉后， 還會研磨掉一些襯底，零層光刻標記深度減小為hi'，影響光刻對位。同時溝槽10A、10B的 深度減小為h2'，影響到超結(jié)器件耐壓、導(dǎo)通效率等參數(shù)。另一種方法則是并不過多的研磨， 而是當(dāng)整個外延填充區(qū)凸起高出阻止層部分CMP去除后，通過刻蝕工藝將阻止層11全部 去除，但是，如圖5所示，此種情況下，阻止層11去除后溝槽內(nèi)外延層相對于襯底10存在高 度為h3的凸起，此凸起部分處理不佳將會使后道的柵氧、多晶等形成臺階，存在漏電風(fēng)險， 嚴重影響到器件結(jié)構(gòu)的耐壓等性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種溝槽器件的制作方法，不會損傷到零層光刻標記影響 光刻對位，又可取得較佳的平坦化效果，避免外延層相對于硅襯底存在凸起。
[0009] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種溝槽器件的制作方法，包括：
[0010] 提供具有特定慘雜類型的娃襯底；
[0011] 刻蝕硅襯底形成零層光刻標記；
[0012] 在所述硅襯底上形成阻止層；
[0013] 刻蝕所述阻止層及所述阻止層下方的硅襯底形成若干溝槽；
[0014] 進行外延填充工藝在所述溝槽中形成與所述襯底的摻雜類型相反的外延層，所述 外延層具有高出所述阻止層表面的凸起部分；
[0015] 進行化學(xué)機械拋光直至所述外延層與所述阻止層的表面齊平；
[0016] 測量所述硅襯底上方的阻止層的實際厚度，并根據(jù)所述硅襯底上方的阻止層的實 際厚度進行熱氧化生長，以將溝槽中硅襯底表面高度以上的外延層全部氧化為二氧化硅 層；
[0017] 刻蝕去除所述阻止層和二氧化硅層。
[0018] 可選的，所述阻止層包括依次形成的第一阻止層和第二阻止層，測量所述硅襯底 上方的阻止層的實際厚度時僅測量第二阻止層的厚度。所述第一阻止層為氧化硅或多晶 硅，所述第一阻止層的厚度為5〇/V、M)0〇A.所述第二阻止層為氮化硅，所述第二阻止層的 厚度 1000A~50TO0l
[0019] 可選的，刻蝕所述阻止層和硅襯底形成若干溝槽之后、進行外延填充工藝之前，在 所述溝槽內(nèi)壁生長修復(fù)氧化層，再去除所述修復(fù)氧化層在所述溝槽內(nèi)壁生長修復(fù)氧化層時 溫度范圍為1000?1200度。采用B0E腐蝕液去除所述修復(fù)氧化層。
[0020] 可選的，所述襯底的摻雜類型為P型時，所述外延層的摻雜類型為N型；所述襯底 的摻雜類型為N型時，所述外延層的摻雜類型為P型。
[0021] 可選的，所述外延填充工藝采用SiH2CL2、SiHCL3或SiCL4作為硅源，采用硼烷或 磷烷作為摻雜源，溫度范圍為500?1000度，外延層生長速度為0. 1?2iim/Min。
[0022] 可選的，所述熱氧化生長的氧化層的厚度為所述硅襯底上方的阻止層的實際厚度 的1八0. 46±0. 02)倍。所述熱氧化生長的溫度為600?1100度。
[0023] 可選的，去除所述阻止層之后，在所述零層光刻標記內(nèi)壁以及硅襯底表面生長修 復(fù)氧化層，再去除所述修復(fù)氧化層。在所述零層光刻標記內(nèi)壁以及硅襯底表面生長修復(fù)氧 化層時溫度為1000?1200度。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明進行化學(xué)機械拋光直至所述外延層與阻止層的表面齊平 為止，然后測量所述硅襯底上方的阻止層的實際厚度，并根據(jù)所述硅襯底上方的阻止層的 實際厚度進行熱氧化生長，以將溝槽中硅襯底表面高度以上的外延層全部氧化為二氧化硅 層，再刻蝕去除所述阻止層和二氧化硅層，既可以去除高于襯底表面的外延層又不會損傷 到零層光刻標記，如此，即可保證不會影響光刻對位，又可取得較佳的平坦化效果，避免外 延層相對于硅襯底存在凸起使后道的柵氧、多晶工藝等形成臺階，有利于提高器件的耐壓 等性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 參照附圖，根據(jù)下面的詳細描述，可以更加清楚地理解本發(fā)明。為了清楚起見，圖 中各個層的相對厚度以及特定區(qū)的相對尺寸并沒有按比例繪制。在附圖中：
[0026] 圖1?5是現(xiàn)有技術(shù)中溝槽超結(jié)結(jié)構(gòu)制作過程中的示意圖；
[0027] 圖6?14是本發(fā)明一實施例的溝槽器件的制作方法的示意圖；
[0028] 圖15是本發(fā)明一實施例的溝槽器件的制作方法的流程圖；

【具體實施方式】
[0029] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明 的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0030] 在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以 很多不同于在此描述的其它方式來實施，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施的限制。
[0031] 參見圖15,本發(fā)明實施例的溝槽器件的制作方法，包括如下步驟：
[0032] S11、提供具有特定慘雜類型的娃襯底；
[0033] S12、刻蝕硅襯底形成零層光刻標記；
[0034] S13、在所述硅襯底上形成阻止層；
[0035] S14、刻蝕所述阻止層和硅襯底形成若干溝槽；
[0036] S15、進行外延填充工藝在所述溝槽中形成與所述襯底的摻雜類型相反的外延層， 所述外延層具有高出所述阻止層表面的凸起部分；
[0037] S16、進行化學(xué)機械拋光直至所述外延層與所述阻止層的表面齊平；
[0038] S17、測量所述硅襯底上方的阻止層的實際厚度，并根據(jù)所述硅襯底上方的阻止層 的實際厚度進行熱氧化生長，以將溝槽中硅襯底表面高度以上的外延層全部氧化為二氧化 娃層；
[0039] S18、刻蝕去除所述阻止層和二氧化硅層。
[0040] 下面結(jié)合附圖6-15對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0041] 結(jié)合圖15和圖6,執(zhí)行步驟S11，提供具有特定摻雜類型的硅襯底30。所述具有特 定摻雜類型的硅襯底30可以是N型摻雜和P型摻雜的襯底。本實施例中采用的是形成功 率器件常用的N型〈100>晶向的硅襯底。
[0042] 結(jié)合圖15和圖7,執(zhí)行步驟S12,刻蝕硅襯底30形成零層光刻標記31。具體的，通 過勻膠、曝光等工藝形成圖案化光阻層，然后進行刻蝕工藝在所述硅襯底30中制作零層光 刻標記31，再去除圖案化光阻層。本實施例中，采用干法刻蝕工藝制作零層光刻標記31，所 述零層光刻標記31的深度為50?10000A。
[0043] 結(jié)合圖15和圖8,執(zhí)行步驟S13,在硅襯底30上形成阻止層32。所述阻止層32填 滿所述零層光刻標記31并且硅襯底30上覆蓋的阻止層32厚度h4大于等于l〇〇A?如此設(shè) 置可確保后續(xù)CMP時阻止層32可以起到阻止的作用。優(yōu)選方案中，所述硅襯底30上覆蓋 的阻止層32厚度h4為丨00A?50000A，將阻止層32設(shè)置為如上厚度，可避免過薄的阻 止層不能抵擋住CMP機械拋光的同時，還可避免過厚的阻止層使殘留硅臺階較高給后續(xù)平 坦化帶來困難。本實施例中，所述阻止層32包括依次形成的第一阻止層32a和第二阻止層 32b。所述第一阻止層32a為氧化硅或多晶硅，主要是作為后續(xù)第二阻止層的應(yīng)力緩沖層。 所述第一阻止層32a的厚度為50A?5000人。所述第二阻止層32b為氮化硅，主要為后續(xù) 選擇性氧化做掩蔽。所述第二阻止層32b的厚度j()〇()A... 5()〇〇(}八
[0044] 結(jié)合圖15和圖9,執(zhí)行步驟S14,刻蝕所述阻止層32和硅襯底30形成若干溝槽 33a、33b。具體的，通過勻膠、曝光等工藝形成圖案化光阻層，然后進行刻蝕選擇性去除阻 止層以及做溝槽刻蝕形成若干溝槽33a、33b，再去除圖案化光阻層。具體的，所述選擇性 去除阻止層32以及做溝槽刻蝕均采用干法刻蝕，所述溝槽33a、33b的深度范圍為0. 5? 200 iim、寬度范圍為0. 1?50 iim、溝槽傾斜度范圍為80?90度。
[0045] 優(yōu)選實施例中，形成若干溝槽之后、形成外延層之前，在溝槽內(nèi)壁生長一層修復(fù)氧 化層，然后再去除上述修復(fù)氧化層，以修復(fù)等離子損傷。所述在溝槽內(nèi)壁生長一層修復(fù)氧化 層的溫度范圍為1000?1200度，可知，溫度越高對硅片的修復(fù)作用越佳。所述修復(fù)氧化層 的厚度范圍為l〇A--5000人。采用B0E腐蝕液去除所述修復(fù)氧化層，所述B0E腐蝕液中氫氟 酸（HF)的濃度優(yōu)選小于等于20 %，經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，如果B0E腐蝕液中氫氟酸濃度大于20 %易 出現(xiàn)殘留異常。
[0046] 結(jié)合圖15和圖10,進行外延填充工藝在所述溝槽33a、33b中形成與所述襯底30 的摻雜類型相反的外延層34a、34b，所述外延層34a、34b具有高出所述阻止層32表面的凸 起部分。所述與襯底30的摻雜類型相反的外延填充是指當(dāng)襯底30的摻雜類型為P型時外 延層34a、34b的摻雜類型為N型，當(dāng)襯底30的摻雜類型為N型時外延層34a、34b的摻雜類 型為P型。其中，所述外延填充工藝的溫度選擇根據(jù)不同的硅源決定，較低的溫度會生成多 晶，較高的溫度生長速率過高，容易形成空洞?；谏鲜隹紤]，本實施例中，步驟S15中，所 述外延填充工藝采用SiH 2CL2、SiHCL3*SiCL4作為硅源，采用硼烷或磷烷等作為摻雜源，溫 度范圍選為500?1000度；所述外延填充工藝中外延層生長速度選為0. 1?2 y m/Min。
[0047] 實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，由于溝槽形貌和外延片位、氣氛的關(guān)系，溝槽填充的效果在同一 片內(nèi)也會有差異，如圖10所示，溝槽33a內(nèi)填充的外延層34a高出阻止層32表面較少，而 溝槽33b內(nèi)填充的外延層34b高出阻止層32表面較多，在相同的CMP條件下，溝槽33a區(qū) 域首先磨平。
[0048] 結(jié)合圖15和圖11，執(zhí)行步驟S16,進行化學(xué)機械拋光，直至溝槽33a、34b上方的外 延層34a、34b和阻止層32表面齊平停止，S卩，將覆蓋住阻止層的外延層全部去除，使剩余的 外延層34a、34b表面與阻止層32的表面齊平為止?？芍瑸榱耸雇蛊鸶叨炔煌耐庋訉?34a、34b都磨平，步驟S16中的化學(xué)機械拋光會進行一定程度的過研磨，第二阻止層32b也 會被研磨掉一部分，此步驟后，剩余的阻止層32的厚度記為h5。優(yōu)選實施例中，所述化學(xué)機 械拋光的拋光液采用能同硅有化學(xué)反應(yīng)，但對阻止層沒有化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)成分。更優(yōu)選的， 所述化學(xué)機械拋光的拋光液采用含氫氧化銨（NH40H)的堿性二氧化硅超精細顆粒，NH40H 的pH值為9?11，化學(xué)機械拋光機臺的拋光盤轉(zhuǎn)速10?200圈/Min，拋光溫度為20?50 度，拋光壓力為〇. 5?10牛頓/cm-2,根據(jù)上述設(shè)置可以取得較佳的平坦化效果。
[0049] 結(jié)合圖15和圖12,執(zhí)行步驟S17,測量硅襯底30上方的阻止層32的實際厚度，根 據(jù)硅襯底30上方的阻止層32的實際厚度進行熱氧化生長，以將溝槽中硅襯底表面高度以 上的外延層全部氧化為二氧化硅34a'、34b'。
[0050] 由于CMP是化學(xué)和機械拋光的共同作用，即使采用幾乎不與阻止層發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 的研磨液，但是在機械作用下阻止層仍然可以被磨掉一部分。經(jīng)過步驟S16的化學(xué)機械研 磨之后，剩余的阻止層32的厚度h5通常小于S13中形成的阻止層32的厚度h4。因此，可 采用膜厚儀等膜厚測量設(shè)備測量覆蓋襯底上方的阻止層32的厚度h5。優(yōu)選的，僅測量第二 阻止層32b的厚度，再加上第一阻止層32a的預(yù)設(shè)厚度即可獲得阻止層32的總厚度h5,這 是因為主要通過第二阻止層32b作為CMP的機械拋光阻擋層，第二阻止層32b的厚度一般 都需要能夠大于溝槽刻蝕和CMP拋光兩個步驟的損失量，因此只需要測量第二阻止層32b 的實際厚度即可，第一阻止層32a的實際厚度與初始厚度沒有變化，無需另行測量。
[0051] 在步驟S17中，所述熱氧化生長的氧化層的厚度為測量的阻止層32的厚度的 1/0. 46倍，使溝槽內(nèi)從襯底表面到阻止層表面的硅全部氧化成二氧化硅。結(jié)合圖11?12， 當(dāng)通入氧時，溝槽33a、33b中的外延層34a、34b直接暴露在氧的氣氛中，溝槽33a、33b中的 硅直接和氧發(fā)生反應(yīng)而生長二氧化硅，根據(jù)硅的熱氧化特性，無論干氧和濕氧工藝，二氧化 硅的生長都需要消耗硅，并且硅消耗的厚度為氧化層厚度的0. 46倍，也即每生長1000 A 的二氧化硅，就需要消耗460 A的硅。當(dāng)生長二氧化硅的厚度為h5的1/0. 46倍時，可以 使溝槽33a、33b中從襯底表面到阻止層表面的硅全部氧化成二氧化硅，也即h6 = h5/0. 46。 當(dāng)然，步驟S17中熱氧化生長二氧化硅的厚度還可以根據(jù)工藝要求適當(dāng)?shù)淖儎?，例如，h6控 制在h5的1/0. 44倍至1/0. 48倍范圍內(nèi)。本實施例中，在溝槽33a、33b以外的區(qū)域，由于 有第二阻止層作為掩蔽，無法進行氧化生長。
[0052] 優(yōu)選方案中，所述熱氧化生長指的是在較低溫度下的熱氧化工藝，其溫度選為 600?1100度，由于超結(jié)工藝對P/N結(jié)的寬度有具體的要求，溫度太高會對整個P/N結(jié)進行 退火，使P/N結(jié)的寬度變化，從而影響到器件的耐壓、導(dǎo)通電阻等特性，所以熱氧化生長的 溫度優(yōu)選不能太高。
[0053] 結(jié)合圖15和圖13,執(zhí)行步驟S18,刻蝕去除所述阻止層32和氧化層34a'、34b'。 可采用干法或濕法去除硅片所有區(qū)域的阻止層和氧化層34a'、34b'，優(yōu)選采用濕法腐蝕。
[0054] 如圖13所示，由于局部氧化（LOCOS)的特性，在具有阻止層到需要熱氧化的硅表 面會存在微小臺階35。優(yōu)選方案中，去除所述阻止層32后，在攜帶H2的氣氛下在所述溝 槽內(nèi)壁以及硅襯底表面高溫生長修復(fù)氧化層，以對硅片表面損傷層和微小臺階有效修復(fù)和 平坦化。然后，去除所述修復(fù)氧化層，如圖14所示，形成具有較佳平坦化效果的溝槽超結(jié)結(jié) 構(gòu)，所述高溫攜帶H2氣氛生長修復(fù)氧化層，高溫攜帶H2的氣氛下可以對硅片表面損傷層和 微小臺階有效修復(fù)和平坦化。所述高溫攜帶H2氣氛生長修復(fù)氧化層的溫度為1000?1200 度，修復(fù)氧化層的厚度為100人.、_ 5 000.A。采用濕法腐蝕去除修復(fù)氧化層。
[0055] 根據(jù)本發(fā)明的方法有效去除硅臺階后，形成的超結(jié)器件結(jié)構(gòu)的溝槽區(qū)域與硅襯底 的表面齊平，形成平坦化較佳的P/N型交替結(jié)構(gòu)，可以在此基礎(chǔ)上繼續(xù)后續(xù)的其他工藝步 驟，得到理想的超結(jié)器件。
[0056] 綜上所述，本發(fā)明進行化學(xué)機械拋光直至所述外延層與阻止層的表面齊平為止， 然后測量所述硅襯底上方的阻止層的實際厚度，并根據(jù)所述硅襯底上方的阻止層的實際厚 度進行熱氧化生長，以將溝槽中硅襯底表面高度以上的外延層全部氧化為二氧化硅層，再 刻蝕去除所述阻止層和二氧化硅層，既可以去除高于襯底表面的外延層又不會損傷到零層 光刻標記，如此，即可保證不會影響光刻對位，又可取得較佳的平坦化效果，避免外延層相 對于硅襯底存在凸起使后道的柵氧、多晶工藝等形成臺階，有利于提高器件的耐壓等性能。
[0057] 上述以形成溝槽超結(jié)結(jié)構(gòu)制作過程為例詳細說明了本發(fā)明，可以理解的是，還可 以將上述方法運用于具有溝槽工藝的STI、功率M0SFET、大功率晶體管、IGBT和MEMS等產(chǎn) 品中。
[0058] 雖然已經(jīng)通過示例性實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng) 該理解，以上示例性實施例僅是為了進行說明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技 術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本發(fā) 明的范圍由所附權(quán)利要求來限定。
【權(quán)利要求】
1. 一種溝槽器件的制作方法，其特征在于，包括： 提供具有特定摻雜類型的硅襯底； 刻蝕硅襯底形成零層光刻標記； 在所述硅襯底上形成阻止層； 刻蝕所述阻止層及所述阻止層下方的硅襯底形成若干溝槽； 進行外延填充工藝在所述溝槽中形成與所述襯底的摻雜類型相反的外延層，所述外延 層具有高出所述阻止層表面的凸起部分； 進行化學(xué)機械拋光直至所述外延層與所述阻止層的表面齊平； 測量所述硅襯底上方的阻止層的實際厚度，并根據(jù)所述硅襯底上方的阻止層的實際厚 度進行熱氧化生長，以將溝槽中硅襯底表面高度以上的外延層全部氧化為二氧化硅層； 刻蝕去除所述阻止層和二氧化硅層。
2. 如權(quán)利要求1所述的溝槽器件的制作方法，其特征在于，所述阻止層包括依次形成 的第一阻止層和第二阻止層，測量所述硅襯底上方的阻止層的實際厚度時僅測量第二阻止 層的厚度。
3. 如權(quán)利要求2所述的溝槽器件的制作方法，其特征在于，所述第一阻止層為氧化硅 或多晶娃，所述第一阻止層的厚度為50A?5000A,
4. 如權(quán)利要求2所述的溝槽器件的制作方法，其特征在于，所述第二阻止層為氮化硅， 所述第二阻止層的厚度1000A?50000A。
5. 如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的溝槽器件的制作方法，其特征在于，刻蝕所述阻 止層和硅襯底形成若干溝槽之后、進行外延填充工藝之前，在所述溝槽內(nèi)壁生長修復(fù)氧化 層，再去除所述修復(fù)氧化層。
6. 如權(quán)利要求5所述的溝槽器件的制作方法，其特征在于，在所述溝槽內(nèi)壁生長修復(fù) 氧化層時溫度范圍為1000?1200度。
7. 如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的溝槽器件的制作方法，其特征在于，所述襯底的 摻雜類型為P型時，所述外延層的摻雜類型為N型；所述襯底的摻雜類型為N型時，所述外 延層的摻雜類型為P型。
8. 如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的溝槽器件的制作方法，其特征在于，所述外延 填充工藝采用SiH2CL2、SiHCL3或SiCL4作為硅源，采用硼烷或磷烷作為摻雜源，溫度范圍為 500?1000度，外延層生長速度為0. 1?2iim/Min。
9. 如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的溝槽器件的制作方法，其特征在于，所述熱氧化 生長的氧化層的厚度為所述硅襯底上方的阻止層的實際厚度的1八〇.46±0. 02)倍。
10. 如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的溝槽器件的制作方法，其特征在于，所述熱氧 化生長的溫度為600?1100度。
11. 如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的溝槽器件的制作方法，其特征在于，去除所述 阻止層之后，在所述零層光刻標記內(nèi)壁以及硅襯底表面生長修復(fù)氧化層，再去除所述修復(fù) 氧化層。
12. 如權(quán)利要求11所述的溝槽器件的制作方法，其特征在于，在所述零層光刻標記內(nèi) 壁以及硅襯底表面生長修復(fù)氧化層時溫度為1000?1200度。
【文檔編號】H01L21/336GK104409348SQ201410628621
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】楊彥濤, 聞永祥, 江宇雷, 羅永華 申請人:成都士蘭半導(dǎo)體制造有限公司