淺槽隔離中的氧化層缺陷解決方案的研究.pdf

1、最近幾年,隨著半導體技術的快速發(fā)展,半導體集成電路發(fā)生了翻天覆地的變化。而其中,半導體的隔離技術也經歷了巨大發(fā)展。以前當半導體制造技術在0.25微米以上線寬的時候,用的隔離工藝是硅的局域氧化工藝。硅的局域氧化工藝是一個非常成熟的工藝,在微米時代有著廣泛的應用。而當半導體制造技術下降到0.25微米以下線寬,由于硅的局域氧化工藝存在著一系列難以克服的技術難題,淺槽隔離技術就完全代替了硅的局域氧化技術,為半導體的發(fā)展發(fā)揮出了巨大的貢獻。半導體

2、進入納米時代之后,淺槽隔離中的高溫熱氧化物的厚度也會隨著線寬的減小而越來越薄,在90納米的工藝中高溫熱氧化物的厚度僅僅只有100埃。因此隨之而來的問題是:由于在形成熱氧化物的時候,由于硅和氧的不完全反應,在硅和二氧化硅的界面會生成一氧化硅的氣態(tài)不穩(wěn)定物質。由于高溫熱氧化物的厚度太薄,這種不穩(wěn)定的物質會在高溫缺氧的情況下,從氧化層中爆出,導致在淺槽隔離中形成熱氧化層的缺陷,最終導致產品電性不穩(wěn),良率和可靠性降低。我們稱這種淺槽隔離中的高溫

3、熱氧化層缺陷為有源區(qū)域損傷的缺陷。本文解決的就是在實際的90納米邏輯和閃存制程中碰到的氧化層缺陷問題。先通過透視電鏡切片來確定熱氧化物在淺槽中不同位置的厚度,然后再通過大量的實驗優(yōu)化了高溫熱氧化及之后的高溫熱退火的程式,使高溫熱氧化和高溫熱退火由原先兩個獨立的程式優(yōu)化成一個合并的程式。這個程式不但在高溫熱氧化的過程中通有氧氣,同時在高溫熱退火的過程中也通有小流量的氧氣,從而讓一氧化硅氣態(tài)不穩(wěn)定物質即使在高溫熱退火情況下,也能固定成二氧化