用于浅沟槽隔离工艺的回刻蚀方法与流程

本申请涉及半导体，具体涉及一种用于浅沟槽隔离工艺的回刻蚀方法。

背景技术：

1、在先进工艺的浅沟槽隔离(sti)制作过程中，出于选择比及保留较好形貌的考量，使用certas etch技术来完成用于浅沟槽隔离工艺的回刻蚀，该回刻蚀用于去除部分填充于衬底硅凹槽内的氧化物(以下称为sti氧化物)。certas etch采用nh3和hf气体作为刻蚀源对sti氧化物进行刻蚀，具有高选择比以及晶圆内缺陷少等优势。

2、采用先进工艺制造的器件结构特征尺寸(cd)较小会影响到certas etch刻蚀气体的扩散。在不同器件区域浅沟槽隔离的宽度以及密集程度不同，器件单线区域(iso区)的浅沟槽隔离比较分散且宽度较大，nh3和hf气体较易扩散进去对sti氧化物进行刻蚀，刻蚀速度较快；器件多线区域(dense区)的浅沟槽隔离比较密集且较窄，nh3和hf气体不太容易扩散进去刻蚀sti氧化物，刻蚀速度较慢。当sti氧化物刻蚀量较大时，由于iso区和dense区刻蚀气体扩散难易程度不同，刻蚀速率存在差异，回刻蚀结束后iso区和dense区的sti氧化物高度会出现较大的差异(如图1所示)。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种用于浅沟槽隔离工艺的回刻蚀方法，用于解决现有技术中实施回刻蚀后不同器件区域sti氧化物高度存在较大差异的问题。

2、为实现上述目的及其它相关目的，本申请提供一种用于浅沟槽隔离工艺的回刻蚀方法，包括：

3、步骤一，提供一衬底，在衬底中形成有多个沟槽；

4、步骤二，在沟槽内填充氧化物；

5、步骤三，回刻蚀氧化物，以去除沟槽内的部分氧化物；

6、步骤四，实施氟化氢吹扫，以缩减位于衬底不同区域的沟槽内的氧化物的高度差。

7、优选的，氟化氢吹扫的工艺条件包括：持续时间10s-15s，压力和流量与步骤三中氟化氢的压力及流量相同。

8、优选的，步骤三中的回刻蚀为使用nh3和hf气体作为刻蚀源的certas etch。

9、优选的，在步骤二中，先通过沉积工艺在衬底上形成氧化物，再通过研磨工艺去除位于沟槽外的氧化物。

10、优选的，该沉积工艺为高密度等离子体沉积。

11、优选的，氧化物包括氧化硅。

12、优选的，形成沟槽的步骤包括：通过光刻、刻蚀工艺在衬底上形成具有沟槽图案的掩模层；以该掩模层为掩模，通过刻蚀工艺在衬底中形成沟槽；通过灰化工艺去除该掩模层。

13、优选的，该掩模层为光刻胶层。

14、优选的，该区域包括iso区和dense区。

15、优选的，在步骤四中，dense区的刻蚀速率高于iso区的刻蚀速率。

16、如上所述，本申请提供的用于浅沟槽隔离工艺的回刻蚀方法，具有以下有益效果：在主刻蚀后增加氟化氢吹扫(hf purge)步骤，氟化氢吹扫过程中dense区沟槽内氧化物的刻蚀速率高于iso区，可以平衡前面主刻蚀带来的iso区沟槽内氧化物的刻蚀速率更高的问题，减小回刻蚀结束后iso区和dense区的sti氧化物的高度差异。

技术特征：

1.一种用于浅沟槽隔离工艺的回刻蚀方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氟化氢吹扫的工艺条件包括：持续时间10s-15s，压力和流量与所述步骤三中氟化氢的压力及流量相同。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三中的回刻蚀为使用nh3和hf气体作为刻蚀源的certas etch。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤二中，先通过沉积工艺在所述衬底上形成所述氧化物，再通过研磨工艺去除位于所述沟槽外的所述氧化物。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述沉积工艺为高密度等离子体沉积。

6.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述氧化物包括氧化硅。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述沟槽的步骤包括：通过光刻、刻蚀工艺在所述衬底上形成具有所述沟槽图案的掩模层；以所述掩模层为掩模，通过刻蚀工艺在所述衬底中形成所述沟槽；通过灰化工艺去除所述掩模层。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述掩模层为光刻胶层。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述区域包括iso区和dense区。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步骤四中，所述dense区的刻蚀速率高于所述iso区的刻蚀速率。

技术总结本申请提供一种用于浅沟槽隔离工艺的回刻蚀方法，包括：步骤一，提供一衬底，在衬底中形成有多个沟槽；步骤二，在沟槽内填充氧化物；步骤三，回刻蚀氧化物，以去除沟槽内的部分氧化物；步骤四，实施氟化氢吹扫，以缩减位于衬底不同区域的沟槽内的氧化物的高度差。在主刻蚀后增加氟化氢吹扫步骤，氟化氢吹扫过程中Dense区沟槽内氧化物的刻蚀速率高于ISO区，可以平衡前面主刻蚀带来的ISO区沟槽内氧化物的刻蚀速率更高的问题，减小回刻蚀结束后ISO区和Dense区的STI氧化物的高度差异。技术研发人员：吴彬斌,贾丽丽,刘钟元受保护的技术使用者：上海华力集成电路制造有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18