[發(fā)明專利]淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的形成方法及存儲器的形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210567988.0
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103021926B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 紀(jì)登峰;馮凱
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762;H01L21/8232
• 代理公司: 北京集佳知識產(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)明屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別是涉及一種淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，另外，本發(fā)明還涉及一種包含該淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)形成方法的存儲器形成方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)今的集成電路工業(yè)，數(shù)以千萬的半導(dǎo)體元件是可形成在單一晶片中。每一晶片上的元件必須彼此電性絕緣，以不影響其它的元件。半導(dǎo)體元件的絕緣已成為金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管及雙極集成電路技術(shù)的重要組成部分。隨著半導(dǎo)體元件的高度整合，在元件中不良的電性隔離會導(dǎo)致例如漏電流、耗能及影響元件的功能。淺溝槽隔離是一較佳的電性隔離技術(shù)，特別適用于具有高整合度的半導(dǎo)體晶片。具有次微米尺寸的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)可有效防止閉鎖和穿透現(xiàn)象。

下面結(jié)合圖1至圖4對現(xiàn)有一種淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的形成方法作簡單介紹。

如圖1所示，提供半導(dǎo)體襯底1，在半導(dǎo)體襯底1上形成氮化硅層2，對氮化硅層2及半導(dǎo)體襯底1進(jìn)行刻蝕以在半導(dǎo)體襯底1內(nèi)形成若干間隔的第一淺溝槽3及第二淺溝槽4。其中，第二淺溝槽4的寬度大于第一淺溝槽3的寬度。根據(jù)半導(dǎo)體襯底1上欲形成半導(dǎo)體器件的需要，在半導(dǎo)體襯底1上形成氮化硅層2之前還可形成其它材料層（未圖示），在這種情況下此步驟中該材料層會同氮化硅層2及半導(dǎo)體襯底1一起被刻蝕，并被分割成若干間隔的部分。

結(jié)合圖1及圖2所示，在氮化硅層2、第一淺溝槽3及第二淺溝槽4上形成氧化硅層5，第一淺溝槽3及第二淺溝槽4被氧化硅層5填滿。

結(jié)合圖2及圖3所示，利用化學(xué)機械研磨（CMP）工藝去除多余的氧化硅層5，化學(xué)機械研磨工藝之后，填充有氧化硅層的第一淺溝槽3（結(jié)合圖1）形成第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)6，填充有氧化硅層的第二淺溝槽4（結(jié)合圖1）形成第二淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)7，且第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)6及第二淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)7高出半導(dǎo)體襯底1的上表面S。將第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)6的高度定義為h₁，第二淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)7的高度定義為h₂。

如圖4所示，去除圖3所示剩余的氮化硅層2。

繼續(xù)參照圖4所示，但去除剩余的氮化硅層2之后會發(fā)現(xiàn)第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)6及第二淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)7的外露邊緣常常會形成凹陷8，凹陷8致使原先與第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)6、第二淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)7接觸的半導(dǎo)體襯底1的邊緣暴露出來。在半導(dǎo)體襯底1上進(jìn)行后續(xù)形成所需半導(dǎo)體器件的制作工藝，如清洗工藝、刻蝕工藝等工藝中，邊緣暴露出來的半導(dǎo)體襯底1會被腐蝕，致使半導(dǎo)體襯底1的邊角1a被去除，從而降低了在半導(dǎo)體襯底上最終形成半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)合格率，或影響在半導(dǎo)體襯底上最終形成半導(dǎo)體器件的性能。當(dāng)根據(jù)半導(dǎo)體襯底1上欲形成半導(dǎo)體器件的需要，在半導(dǎo)體襯底1與氮化硅層2之間還形成有其它材料層時，去除剩余的氮化硅層2之后該材料層的邊緣會暴露出來，當(dāng)凹陷8比較嚴(yán)重時，不僅會使該材料層的邊緣暴露出來，還會使原先與第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)6、第二淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)7接觸的半導(dǎo)體襯底1側(cè)壁暴露出來，這樣，在半導(dǎo)體襯底1上進(jìn)行后續(xù)形成所需半導(dǎo)體器件的制作工藝，如清洗工藝、刻蝕工藝等工藝中，不僅該材料層的邊角會被去除，半導(dǎo)體襯底1的邊角也會被去除。

更多的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)及其形成方法可參照于2006年5月31日公開、公開號為CN1779944A的中國專利。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)形成方法中淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的外露邊緣常常會形成凹陷，致使半導(dǎo)體襯底的邊角或半導(dǎo)體襯底上相應(yīng)層的邊角被去除，從而降低了在半導(dǎo)體襯底上最終形成半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)合格率，或影響在半導(dǎo)體襯底上最終形成半導(dǎo)體器件的性能。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其包括：

提供半導(dǎo)體襯底，其包括第一區(qū)域及第二區(qū)域；

在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一阻擋層，對所述第一阻擋層及半導(dǎo)體襯底進(jìn)行刻蝕，以在半導(dǎo)體襯底第一區(qū)域至少形成一個第一淺溝槽、在半導(dǎo)體襯底第一區(qū)域與半導(dǎo)體襯底第二區(qū)域之間形成第二淺溝槽；

在所述第一阻擋層、第一淺溝槽及第二淺溝槽上形成絕緣層；

在所述絕緣層上形成第二阻擋層；

利用化學(xué)機械研磨工藝去除所述第二阻擋層及多余的絕緣層，填充有絕緣層的第一淺溝槽形成第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，填充有絕緣層的第二淺溝槽形成第二淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)；

去除剩余第一阻擋層。

可選地，所述第二淺溝槽的寬度不小于所述第一淺溝槽的寬度。

可選地，所述第一阻擋層的材料為氮化硅。

可選地，所述絕緣層的材料為氧化硅。