[發(fā)明專利]淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110071151.2
• 申請日: 2011-03-23
• 公開（公告）號: CN102693932A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邵群
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路制造工藝，特別涉及一種淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的制造方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體集成電路通過在半導(dǎo)體襯底中和上形成半導(dǎo)體器件，并將所述半導(dǎo)體器件用互連線連接而形成。其中，不同的半導(dǎo)體器件通過淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)隔離。淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)形成于半導(dǎo)體襯底中，以在襯底中隔離出用于制造集成電路器件的有源區(qū)。

由于半導(dǎo)體襯底上圖案分布的密度不同，半導(dǎo)體襯底包括密線(Dense)區(qū)和疏線(Iso)區(qū)。而密線區(qū)和疏線區(qū)刻蝕形成的淺溝槽隔離溝槽的寬度是不同的，具體的，疏線區(qū)的淺溝槽隔離溝槽的間距比較寬，關(guān)鍵尺寸(CD)也比較大，而密線區(qū)的淺溝槽隔離溝槽的間距相對比較窄，關(guān)鍵尺寸也相對比較小。例如，在90納米技術(shù)節(jié)點，疏線區(qū)和密線區(qū)的淺溝槽隔離溝槽的深度為350納米～400納米，疏線區(qū)的關(guān)鍵尺寸，即淺溝槽隔離溝槽的寬度為300納米以上，有些甚至達到50微米，而在密線區(qū)的淺溝槽隔離溝槽的寬度僅為90納米～110納米。

此外，隨著關(guān)鍵尺寸的減小，淺溝槽隔離溝槽的深寬比的加大，現(xiàn)有工藝中通常利用高深寬比工藝(HighAspect?Ration?Process，HARP)來對淺溝槽隔離溝槽進行絕緣氧化物的填充，通過高深寬比工藝能夠避免填充淺溝槽隔離溝槽時出現(xiàn)填充空隙，從而提高產(chǎn)品的可靠性。

詳細的，請參考圖1a～1d，其為現(xiàn)有的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的制造方法的示意圖。

如圖1a所示，提供半導(dǎo)體襯底1，所述半導(dǎo)體襯底1包括密線區(qū)10和疏線區(qū)11，所述半導(dǎo)體襯底1上形成有淺溝槽隔離溝槽12，具體的，半導(dǎo)體襯底1包括硅基底110和形成于所述硅基底110上的氮化硅層111；

如圖1b所示，在淺溝槽隔離溝槽12內(nèi)形成墊氧化硅層(Liner?Oxide)112；

如圖1c所示，通過高深寬比工藝，在所述氮化硅層111和墊氧化硅層112上形成絕緣氧化層113，所述絕緣氧化層113填充滿所述淺溝槽隔離溝槽12；

如圖1d所示，通過化學(xué)機械研磨工藝(CMP)，平坦化所述絕緣氧化層113，形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)13。

請繼續(xù)參考圖1c，由于高深寬比工藝的工藝特性，絕緣氧化層113在密線區(qū)10所沉積的高度較疏線區(qū)11所沉積的高度高。由此，將造成后續(xù)進行化學(xué)機械研磨工藝時，疏線區(qū)11的絕緣氧化層11的高度低于密線區(qū)10的絕緣氧化層11的高度。

請繼續(xù)參考圖1d，最終，通過現(xiàn)有的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的制造方法制得的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)13，其中，疏線區(qū)11的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)13較密線區(qū)10的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)13的高度低，由此，將會在疏線區(qū)11產(chǎn)生凹陷缺陷，從而降低產(chǎn)品的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的制造方法，以解決現(xiàn)有的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的制造方法制得的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)在疏線區(qū)較在密線區(qū)高度低，從而在疏線區(qū)產(chǎn)生凹陷缺陷，降低產(chǎn)品可靠性的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的制造方法，包括：提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括密線區(qū)和疏線區(qū)，所述半導(dǎo)體襯底中形成有淺溝槽隔離溝槽；在所述淺溝槽隔離溝槽內(nèi)形成襯墊氧化硅層；減薄所述疏線區(qū)的襯墊氧化硅層的厚度；通過高深寬比工藝，在所述半導(dǎo)體襯底和襯墊氧化硅層上形成絕緣氧化層，所述絕緣氧化層填充滿所述淺溝槽隔離溝槽；通過化學(xué)機械研磨工藝，平坦化所述絕緣氧化層，形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。

可選的，在所述的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的制造方法中，所述襯墊氧化硅層的厚度為20埃～100埃。

可選的，在所述的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的制造方法中，所述疏線區(qū)的襯墊氧化硅層的減薄的厚度為5埃～80埃。

可選的，在所述的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的制造方法中，減薄所述疏線區(qū)的襯墊氧化硅層的厚度的工藝為干法刻蝕或者濕法刻蝕工藝。

可選的，在所述的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的制造方法中，所述半導(dǎo)體襯底包括硅基底和形成于所述硅基底上的氮化硅層。

可選的，在所述的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的制造方法中，所述化學(xué)機械研磨工藝對所述絕緣氧化層和所述氮化硅層的研磨選擇比大于5∶1。

可選的，在所述的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的制造方法中，所述絕緣氧化層的厚度為1000埃～8000埃。