[發明專利]用于鰭式場效應晶體管的淺溝槽隔離結構的形成方法

有效

• 申請號: 201310365613.0
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN104425339B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 王冬江;張海洋
• 申請（專利權）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: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種用于鰭式場效應晶體管的淺溝槽隔離結構的形成方法，其特征在于，

包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成具有多個第一開口的第一硬掩模層，所述第一開口的底部暴露襯底，所述第一開口定義鰭部的位置；

在所述第一硬掩模層上形成犧牲層，所述犧牲層覆蓋第一硬掩模層、填充滿第一開口；

在所述第一硬掩模層和犧牲層中形成第二開口，所述第二開口的底部暴露襯底，所述第二開口定義溝槽的位置；

以第一硬掩模層為掩模刻蝕所述犧牲層和襯底，在所述襯底中形成對應第一開口位置的第三開口、形成對應第二開口位置的溝槽，相鄰兩個第三開口之間的襯底作為鰭部；

在所述溝槽中形成介電材料。

2.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述犧牲層為多晶硅層。

3.如權利要求2所述的形成方法，其特征在于，形成所述多晶硅層的方法為化學氣相沉積。

4.如權利要求3所述的形成方法，其特征在于，在化學氣相沉積形成多晶硅層后，還包括：對所述多晶硅層的表面進行平坦化處理。

5.如權利要求2所述的形成方法，其特征在于，在所述刻蝕犧牲層和襯底時，所述犧牲層的刻蝕速率等于襯底的刻蝕速率。

6.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述介電材料的上表面與第三開口的底部表面持平。

7.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，在所述襯底上形成具有多個第一開口的第一硬掩模層的方法包括：

在所述襯底上形成第一掩模層；

在所述第一硬掩模層上形成無定形碳層；

在所述無定形碳層上形成抗反射層；

在所述抗反射層上形成圖形化的光刻膠層，所述圖形化的光刻膠層定義第一開口的位置，以所述圖形化的光刻膠層為掩模刻蝕無定形碳層、抗反射層、第一硬掩模層，至襯底表面暴露；

去除圖形化的光刻膠層、剩余抗反射層和無定形碳層。

8.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，在所述第一硬掩模層和犧牲層中形成第二開口的方法包括：

在所述犧牲層上形成第二硬掩模層；

對所述第二硬掩模層進行圖形化，定義第二開口的位置；

以圖形化的所述第二硬掩模層為掩模刻蝕所述犧牲層和第一硬掩模層，形成第二開口；

去除圖形化的所述第二硬掩模層。

9.如權利要求8所述的形成方法，其特征在于，對所述第二硬掩模層進行圖形化的方法包括：

在所述第二硬掩模層上形成無定形碳層；

在所述無定形碳層上形成抗反射層；

在所述抗反射層上形成圖形化的光刻膠層，圖形化的光刻膠層定義第二開口的位置，以圖形化的光刻膠層為掩模刻蝕第二硬掩模層至暴露犧牲層；

去除圖形化的光刻膠層、剩余的無定形碳層和抗反射層。

10.如權利要求8所述的形成方法，其特征在于，所述第一硬掩模層、第二硬掩模層為氮化硅層；或者，所述第一硬掩模層、第二硬掩模層為氧化硅層、位于氧化硅層上的氮化硅層的疊層結構。

11.如權利要求7或9所述的形成方法，其特征在于，所述抗反射層為電介質抗反射層。

12.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述刻蝕犧牲層、襯底的方法為干法刻蝕。

13.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，在形成所述溝槽后，在溝槽中形成介電材料前，還包括：去除附著在溝槽和第三開口側壁的聚合物，所述聚合物是在刻蝕犧牲層和襯底過程中形成。

14.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，在所述溝槽中形成介電材料的方法包括：

在所述襯底上沉積介電材料，介電材料覆蓋第一硬掩模層、填充滿第三開口和溝槽；

以所述第一硬掩模層為掩模，回刻蝕介電材料至暴露第三開口底部表面停止。

15.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述介電材料為氧化硅。