[發明專利]一種半導體器件的制造方法

有效

• 申請號: 201310410802.5
• 申請日: 2013-09-10
• 公開（公告）號: CN104425348B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 童浩;潘周君;郭世璧;嚴琰
• 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: 北京市磐華律師事務所11336
• 代理人: 董巍,高偉

1.一種半導體器件的制造方法，包括：

提供半導體襯底，在所述半導體襯底上形成具有多個淺溝槽隔離結構的圖案的硬掩膜層；

在所述半導體襯底中形成所述多個淺溝槽隔離結構，所述多個淺溝槽隔離結構的上表面與所述硬掩膜層的上表面平齊；

實施干法蝕刻和濕法蝕刻去除所述多個淺溝槽隔離結構高出所述半導體襯底的部分；

去除所述硬掩膜層。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個淺溝槽隔離結構中形成于所述半導體襯底的具有不同形成器件密度的區域的部分高度相同且寬度不同，所述多個淺溝槽隔離結構中形成于所述半導體襯底的具有同一形成器件密度的區域的部分高度相同且寬度相同。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述硬掩膜層為氮化硅層。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述多個淺溝槽隔離結構的步驟包括：以所述硬掩膜層為掩膜，在所述半導體襯底中蝕刻出用于形成所述多個淺溝槽隔離結構的溝槽；在所述溝槽中及所述硬掩膜層上沉積隔離材料；執行化學機械研磨工藝以研磨所述隔離材料，直至露出所述硬掩膜層。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述隔離材料為氧化物。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述沉積分多次完成，且每次沉積的隔離材料相同。

7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，在所述沉積和所述研磨之后，分別實施退火。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述干法蝕刻的蝕刻氣體為包含NF₃和NH₃的混合物或者包含H₂和NF₃的混合物，所述濕法蝕刻的腐蝕液為稀釋的氫氟酸。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述干法蝕刻的實施過程包括下述步驟：將所述蝕刻氣體在外圍的射頻作用下轉化為包含F離子、HF離子和NH₄離子的等離子體；將所述等離子體導入已放置所述半導體襯底的刻蝕腔室，在25-30℃下，所述等離子體與構成所述多個淺溝槽隔離結構的隔離材料發生反應生成易揮發的絡合物；將所述半導體襯底的溫度提高到100℃以上，使所述絡合物揮發從所述刻蝕腔室中排出。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述干法蝕刻的壓力為2-3Torr，所述射頻的功率為15-50W。

11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，采用濕法刻蝕工藝實施所述硬掩膜層的去除。

12.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述硬掩膜層的去除之后，還包括對所述半導體襯底及所述多個淺溝槽隔離結構實施濕法清洗的步驟。

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，在所述濕法清洗之后，還包括在所述半導體襯底上形成柵極結構的步驟，所述柵極結構包括自下而上依次層疊的柵極介電層、柵極材料層和柵極硬掩蔽層。