[發(fā)明專利]一種淺溝槽結(jié)構(gòu)及淺溝槽填充方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410163860.7
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN104022065A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張志剛
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 吳俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于半導體MOS器件的制造工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種淺溝槽結(jié)構(gòu)及淺溝槽填充方法。

背景技術(shù)

STI(Shallow?Trench?Isolation，淺溝道隔離)工藝隨著集成電路的線寬逐漸降低越來越多的面臨填充空洞的問題，雖然HARP?SiCoNi工藝能夠解決截止到32/28納米節(jié)點所面臨的填充問題，但是因為增加了工藝步驟，使得產(chǎn)能降低和生產(chǎn)成本升高。如果只應(yīng)用HARP工藝填充就需要降低溝槽側(cè)壁傾斜角度，這樣就要減小有源區(qū)面積使得集成度下降。

中國專利(CN101958267A)公開了一種淺溝槽填充方法，包括:提供襯底；所述襯底內(nèi)形成有溝槽；所述溝槽側(cè)壁形成有側(cè)壁氧化層；用SiO2以遞進速率填充所述溝槽，直至填充所述溝槽的第一寬度；對所述溝槽進行抽真空處理；用SiO2以第二填充速率填充所述溝槽。該專利不但能夠有效的填充溝槽，避免出現(xiàn)空隙現(xiàn)象或者出現(xiàn)隙縫現(xiàn)象，而且兼顧了填充效率和填充效果。但該專利不能降低填充空洞的問題。

中國專利(CN102479739A)公開了一種淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)中的溝槽填充方法，當建立多組實驗條件時，建立的多組實驗條件中的每一組都采用了優(yōu)化前的工藝參數(shù)組，多組實驗條件的區(qū)別僅在于：沉積厚度為d的氧化物后是否對控片進行冷卻降溫或沉積厚度為d的氧化物的過程中冷卻降溫的次數(shù)，最后根據(jù)預期的應(yīng)力標準，選擇一組實驗條件作為優(yōu)化后的工藝條件以進行溝槽填充。采用本發(fā)明公開的方法能夠一方面避免溝槽中的填充物出現(xiàn)空洞，另一方面使得溝槽中的填充物滿足預期的應(yīng)力標準。但該專利不能降低填充空洞的問題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種淺溝槽結(jié)構(gòu)及其淺溝槽填充方法。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種淺溝槽結(jié)構(gòu)，包括基底、第一側(cè)壁和第二側(cè)壁，所述第一側(cè)壁和第二側(cè)壁設(shè)于所述基底之上，所述第一側(cè)壁和第二側(cè)壁對稱設(shè)置并形成淺溝槽，所述淺溝槽包括上部和下部，所述下部臨近所述基底，所述上部遠離所述基底，形成所述淺溝槽上部的部分第一側(cè)壁和部分第一側(cè)壁的相對于所述基底的斜率小于形成所述淺溝槽下部的部分第一側(cè)壁和部分第二側(cè)壁的斜率。

其中，所述淺溝槽的截面形成呈喇叭形。

其中，所述淺溝槽的上部和下部之間還包括中部，形成所述淺溝槽中部的部分第一側(cè)壁和部分第一側(cè)壁的斜率大于形成所述淺溝槽上部的部分第一側(cè)壁和部分第二側(cè)壁的斜率，并小于形成所述淺溝槽下部的部分第一側(cè)壁和部分第二側(cè)壁的斜率。

其中，形成所述淺溝槽的第一側(cè)壁和第一側(cè)壁的斜率在淺溝槽的上部至下部的方向上逐漸增大，所述淺溝槽的截面呈光滑曲面構(gòu)成的喇叭形。

其中，形成所述淺溝槽下部的部分第一側(cè)壁和部分第二側(cè)壁的斜率大于85～88。

其中，形成所述淺溝槽上部的部分第一側(cè)壁和部分第一側(cè)壁的斜率小于85～88。

其中，所述第一側(cè)壁和第二側(cè)壁的頂部為氮化硅層。

一種淺溝槽填充方法，包括以下步驟：

步驟1，形成如上所述的淺溝槽結(jié)構(gòu)；

步驟2，進行淺溝槽隔絕層淀積；

步驟3，將所述第一側(cè)壁和第二側(cè)壁頂部的氮化硅層移除。

其中，所述步驟1中通過干法刻蝕形成淺溝槽結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)方案與傳統(tǒng)工藝相比，沒有增加工藝步驟，沒有減小有源區(qū)面積和工藝集成度，甚至可以減少工藝步驟，增加生產(chǎn)產(chǎn)能，降低生產(chǎn)成本，只需要對于干法蝕刻進行工藝調(diào)整來改變溝槽形貌就能實現(xiàn)無空洞淺溝槽隔絕層填充，工藝調(diào)整較小容易實施。

附圖說明

參考所附附圖，以更加充分的描述本發(fā)明的實施例。然而，所附附圖僅用于說明和闡述，并不構(gòu)成對本發(fā)明范圍的限制。

圖1本發(fā)明實施例的淺溝槽結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本發(fā)明方法實施例的步驟2形成的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3本發(fā)明方法實施例的步驟3形成的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，顯然，所描述的實例僅僅是本發(fā)明一部分實例，而不是全部的實例。基于本發(fā)明匯總的實例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有實例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實例及實例中的特征可以相互自由組合。

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個實例做具體闡釋。