[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件的制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110335666.9
• 申請(qǐng)日: 2011-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN102347268A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧靖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/762
• 分類號(hào): H01L21/762;H01L21/318
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體器件的制作方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體工藝進(jìn)入深亞微米時(shí)代，0.18微米以下的元件(例如CMOS集成電路的有源區(qū)之間)大多采用淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)(STI)進(jìn)行橫向隔離來制作，在專利號(hào)為US7112513的美國專利中還能發(fā)現(xiàn)更多關(guān)于淺溝槽隔離技術(shù)的相關(guān)信息。

淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)作為一種器件隔離技術(shù)，其具體工藝包括：在硅襯底上形成氮化硅層，并在所述氮化硅中形成通孔，所述通孔具有與界定出有源區(qū)的隔離區(qū)對(duì)應(yīng)的形狀；以氮化硅層為掩模，刻蝕硅襯底以形成隔離溝槽；在所述隔離溝槽中沉積氧化硅作為絕緣層；以氮化硅層為阻擋層，通過化學(xué)機(jī)械拋光法(Chemical?Mechanical?Polishing，CMP)處理將沉積在氮化硅層上不必要的絕緣層去除，從而獲得具有淺溝槽隔離區(qū)和平坦表面的硅襯底；去除氮化硅層；在有源區(qū)上形成柵極結(jié)構(gòu)，且在有源區(qū)內(nèi)形成源/漏區(qū)。

如果在STI工藝中隔離區(qū)的面積分布具有較大的變化，那么埋在具有較大寬度的槽中的氧化硅層的中間區(qū)域就比其他區(qū)域研磨得快，造成STI上表面存在凹陷。在夾在具有較大寬度的槽隔離區(qū)之間的有源區(qū)的寬度較小，或者在具有較小寬度的有源區(qū)分布很密集的區(qū)域中，CMP不會(huì)停止在氮化硅層，并且有源區(qū)可能被過度拋光，導(dǎo)致侵蝕。

在上述情況下，包括STI的襯底上表面就會(huì)很不平坦，從而嚴(yán)重影響后續(xù)工藝中的光刻處理。因此，為了保證包括STI的襯底上表面比較平坦，現(xiàn)有技術(shù)將原來形成STI的部分區(qū)域不再形成STI，而是定義為偽有源區(qū)。此時(shí)，所述STI用來同時(shí)界定有源區(qū)和偽有源區(qū)，所述襯底的上表面分為：STI區(qū)域、偽有源區(qū)區(qū)域和有源區(qū)區(qū)域。所述偽有源區(qū)并不用于形成器件，只是用于減少STI的面積。現(xiàn)有技術(shù)中一般在存在大面積STI區(qū)域的位置會(huì)設(shè)置多個(gè)偽有源區(qū)，所述偽有源區(qū)的圖案通常是自動(dòng)設(shè)計(jì)的，但偽有源區(qū)的設(shè)計(jì)需滿足以下原則：有源區(qū)的面積和偽有源區(qū)的面積之和與STI的面積之比的范圍為：0.8～1∶0.8～1。

以下以在有源區(qū)對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上形成多晶硅層為例，說明現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體器件的制作方法。具體地，所述制作方法包括：

如圖1所示，提供半導(dǎo)體襯底100。

如圖2所示，在所述半導(dǎo)體襯底上形成STI?200，所述STI?200用于界定有源區(qū)400和偽有源區(qū)300，所述STI?200的上表面高于所述偽有源區(qū)300和有源區(qū)400的上表面。

如圖3所示，在所述半導(dǎo)體襯底100上形成阻擋層500。

如圖4所示，在所述有源區(qū)400對(duì)應(yīng)的阻擋層500中形成通孔。

如圖5所示，向所述通孔中填充多晶硅，同時(shí)在所述阻擋層500和所述有源區(qū)400上形成多晶硅層600。

如圖6所示，以所述阻擋層500為停止層，采用CMP方法去除所述阻擋層500上的多晶硅層600。由于STI?200的上表面一般高于偽有源區(qū)300的上表面，且現(xiàn)有技術(shù)中偽有源區(qū)300的橫向?qū)挾群艽螅虼嗽赟TI?200和偽有源區(qū)300上沉積形成阻擋層500時(shí)，對(duì)應(yīng)偽有源區(qū)300的上表面處必然存在凹陷，從而在以阻擋層500作為CMP阻擋層時(shí)，便會(huì)在所述凹陷中存在多晶硅殘余物610。在后續(xù)去除阻擋層500的過程中，由于有多晶硅殘余物610的阻擋，不能徹底去除所述阻擋層500，最終會(huì)影響半導(dǎo)體器件的性能。

因此，如何保證CMP工藝中，偽有源區(qū)上的阻擋層不存在殘留，就成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是提供一種半導(dǎo)體器件的制作方法，可以避免去除CMP之后，偽有源區(qū)上的阻擋層中存在殘留。

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的制作方法，包括：

提供半導(dǎo)體襯底；

在所述半導(dǎo)體襯底中形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)用于界定偽有源區(qū)和有源區(qū)；

在所述半導(dǎo)體襯底上形成阻擋層，所述偽有源區(qū)的上表面與所述阻擋層上表面之間的距離為第一厚度，所述偽有源區(qū)的橫向?qū)挾刃∮诘谝缓穸鹊?.4倍。

可選地，所述阻擋層的材料包括氮化硅。

可選地，所述半導(dǎo)體器件的制作方法還包括：在所述半導(dǎo)體襯底中形成有源區(qū)，所述有源區(qū)的上表面面積和所述偽有源區(qū)的上表面面積之和與所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的上表面面積之比的范圍包括：0.8～1∶0.8～1。

可選地，所述阻擋層的沉積厚度范圍包括：300～5000

可選地，所述半導(dǎo)體器件的制作方法還包括：在形成所述阻擋層之前，在所述半導(dǎo)體襯底上形成氧化物層。