[發明專利]溝槽隔離結構的形成方法

有效

• 申請號: 201410640608.0
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN105655284B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 趙猛
• 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: 應戰;駱蘇華

1.一種溝槽隔離結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底表面具有掩膜層，所述掩膜層暴露出部分襯底表面；

以所述掩膜層為掩膜，刻蝕所述襯底，在所述襯底內形成溝槽；

在所述溝槽的側壁和底部表面形成襯墊層；

在形成所述襯墊層之后，對所述掩膜層的側壁進行刻蝕，暴露出所述溝槽周圍的部分襯底表面；

在對所述掩膜層的側壁進行刻蝕之后，以所述掩膜層和襯墊層為掩膜，在所暴露出的襯底表面摻雜改性離子，所述改性離子包括碳離子和氮離子，在所暴露出的襯底表面形成阻擋層，且所述阻擋層位于包圍所述溝槽頂部的襯底表面；

在形成阻擋層之后，在所述襯墊層表面形成填充滿溝槽的隔離層。

2.如權利要求1所述的溝槽隔離結構的形成方法，其特征在于，所述碳離子的摻雜濃度為1e19/cm³～1e20/cm³；所述氮離子的摻雜濃度為1e20/cm³～1e21/cm³。

3.如權利要求2所述的溝槽隔離結構的形成方法，其特征在于，所述改性離子還包括硼離子、銦離子、磷離子或砷離子；所述硼離子、銦離子、磷離子或砷離子的摻雜濃度為1e18/cm³～1e19/cm³。

4.如權利要求3所述的溝槽隔離結構的形成方法，其特征在于，形成所述改性離子的摻雜氣體包括：BF₂、AsH₂、B₁₀H₁₄、B₁₈H₂₂、BCl₂、C₂B₁₀H₁₂、C₂B₁₀H₁₄、PH₂中的一種或多種。

5.如權利要求1所述的溝槽隔離結構的形成方法，其特征在于，所述阻擋層位于所述襯底內。

6.如權利要求5所述的溝槽隔離結構的形成方法，其特征在于，在所暴露出的襯底表面摻雜改性離子的工藝包括離子注入工藝，所述離子注入工藝的參數包括：摻雜能量1K～10KeV，摻雜深度2nm～20nm，摻雜角度0°～45°。

7.如權利要求1所述的溝槽隔離結構的形成方法，其特征在于，所述阻擋層位于所述襯底表面。

8.如權利要求7所述的溝槽隔離結構的形成方法，其特征在于，在所暴露出的襯底表面摻雜改性離子的工藝包括：采用外延沉積工藝在所暴露出的襯底表面形成初始阻擋層；采用原位摻雜工藝在所述初始阻擋層內摻雜所述改性離子。

9.如權利要求1所述的溝槽隔離結構的形成方法，其特征在于，所述掩膜層的材料為氮化硅。

10.如權利要求1所述的溝槽隔離結構的形成方法，其特征在于，所述掩膜層包括：位于襯底表面的第一氮化硅層、位于第一氮化硅層表面的氧化硅層、以及位于所述氧化硅層表面的第二氮化硅層。

11.如權利要求10所述的溝槽隔離結構的形成方法，其特征在于，所述第一氮化硅層的厚度為4納米～10納米；所述氧化硅層的厚度為1.5納米～3納米。

12.如權利要求1所述的溝槽隔離結構的形成方法，其特征在于，對所述掩膜層的側壁進行刻蝕的厚度為3納米～10納米。

13.如權利要求1所述的溝槽隔離結構的形成方法，其特征在于，對所述掩膜層的側壁進行刻蝕的工藝為各向同性的干法刻蝕工藝或濕法刻蝕工藝。