[发明专利]一种半导体台阶处理方法、制程、器件及生产设备

说明书

本发明属于微电子技术领域，具体涉及一种半导体制程中台阶高度的控制和优化方法、制程、器件及生产设备；通过引入保护薄膜，在栅氧层处理阶段，通过两道光刻分别打开AA不同的功能区，避免了直接处理较厚栅氧可能出现的台阶高度差偏大的缺陷，同时也避免了现有技术中可能在DGR制程中出现双刻蚀或零刻蚀的缺陷。

技术领域

本发明属于微电子技术领域，尤其涉及一种半导体台阶处理方法、制程、器件及生产设备。

背景技术

由STI（Shallow Trench Isolation）浅沟道隔离工艺支撑的不同AA（ActiveArea）有源区域的台阶高度差异影响半导体产品的良率。

发明人研究后发现：当AA区域栅氧厚度较厚，导致在该区域去除栅氧的时候，STI区域出现损耗较多，即栅氧GOL（Gate Oxide Loss）损耗；进而导致与其相邻的其它AA区域与该区域的台阶高度SH（Step High）差异较大，较明显地影响器件良率（Yield）。

发明人进一步发现：在与STI相关的CMP（Chemical Mechanical Polishing）化学机械抛光之后，若加入一道DGR制程，将相关AA区域的光罩打开，提前刻蚀掉一部分STI氧化物（Oxide），以补偿后续该区域去除厚栅氧时STI氧化物的损失，但在上述AA区域交界处容易产生双蚀刻（Double Etch）或零蚀刻（None Etch）现象，从而导致台阶高度SH（StepHigh）差值依然超标。

发明内容

本申请公开了一种半导体台阶处理方法、制程、器件及生产设备。

在AA有源区域栅氧制作步骤加入保护膜，并通过两道光刻和刻蚀过程避免了超标台阶高度SH（Step High）差值的出现。

本方法作用于半导体制程晶圆加工阶段的后半段，晶圆已完成表面处理和相关准备工作，其中包括第一道氧化层（Zero Layer 或 Start Oxide）的制作和/或垫氧层POL（Pad Oxide Layer）的制作。

在去除垫氧层POL之前，通过调整工艺步骤，有效避免了台阶高度向不利方向发展。

具体地：通过引入保护薄膜，在栅氧层处理阶段，通过两道光刻避免了直接处理较厚栅氧可能出现的台阶高度差偏大的缺陷。

同时，该方法也避免了现有技术中可能在DGR制程中出现双刻蚀和/或零刻蚀的现象发生。

在气氛保护和/或超净环境中构造有源器件组于STI浅沟槽隔离区域之间；且该有源器件组包括第一有源器件和第二有源器件；其中，该有源器件组在STI工艺下将不同的AA有源区进行了电气隔离保护。

在晶圆表面淀积一保护薄膜；通过第一光刻制程组打开第一有源器件区；通过第二光刻制程打开第二有源器件区。

其中，在第二有源器件区获得栅氧层。

进一步地，可选择适宜的膜工艺方法获得需要的工艺层或功能层；其工艺包括CVD（Chemical Vapor Deposition）、PVD（Physical Vapor Deposition）、电镀、旋转涂覆和/或蒸发制程，用于获得指定材料的薄膜。

其中，保护膜的材料包括氮化物，如氮化硅。

此外，保护膜还可采用分子束外延MBE（Molecular Beam epitaxial）方法获得，该分子束外延MBE的温度不超过400℃，适用于需要低温处理的工艺制程，或者用于避免高温扩散对工件产生的不利影响。

在预处理步骤中构造垫氧层PO（Pad Oxide）于晶圆上。

其中，垫氧层PO为符合预设厚度的隔离氧化层。

在完成台阶处理步骤之后，可根据工艺需要去除垫氧层，连接晶圆到相关的电路。