[發明專利]半導體結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201611073837.4
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN108122965B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 趙海
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: H01L29/10
• 分類號: H01L29/10;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底包括隔離區和器件區，所述隔離區與器件區接觸，所述器件區襯底上具有鰭部；

在所述器件區和隔離區襯底上形成初始隔離結構，所述初始隔離結構覆蓋所述鰭部側壁；

對所述隔離區初始隔離結構進行第一刻蝕，使所述隔離區初始隔離結構表面低于所述器件區初始隔離結構表面，在所述隔離區初始隔離結構中形成隔離凹槽和位于所述隔離凹槽底部的隔離層；

在所述隔離凹槽底部和側壁表面形成阻擋層；

在形成所述阻擋層之后，在所述隔離凹槽中形成保護層，所述保護層完全覆蓋所述隔離凹槽底部；

形成所述保護層之后，對所述器件區初始隔離結構進行第二刻蝕，減小所述器件區初始隔離結構厚度，在所述器件區形成隔離結構，在所述第二刻蝕過程中，所述保護層的刻蝕速率小于所述初始隔離結構的刻蝕速率，且所述阻擋層的刻蝕速率小于所述初始隔離結構的刻蝕速率，所述阻擋層能夠進一步減小第二刻蝕對所述保護層的刻蝕損傷，從而能夠進一步增加所述保護層的隔離性能。

2.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，對所述隔離區初始隔離結構進行第一刻蝕的工藝包括：干法刻蝕工藝。

3.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述隔離區隔離層的厚度為630埃～770埃；所述保護層的厚度為450埃～550埃。

4.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在對所述隔離區初始隔離結構進行第一刻蝕之前，還包括：在所述器件區初始隔離結構上形成犧牲層，所述犧牲層暴露出隔離區初始隔離結構；以所述犧牲層為掩膜對所述初始隔離結構進行第一刻蝕。

5.如權利要求4所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述保護層的步驟包括：在所述犧牲層上和所述隔離層上形成初始保護層；去除所述犧牲層上的初始保護層，形成保護層。

6.如權利要求5所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述阻擋層的步驟包括：形成初始保護層之前，在所述犧牲層和所述隔離凹槽底部和側壁表面形成初始阻擋層；去除所述犧牲層上的初始保護層之后，去除所述犧牲層上的初始阻擋層。

7.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述阻擋層的材料為非晶硅、非晶鍺、非晶硅鍺或氮化硅。

8.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述阻擋層的工藝包括化學氣相沉積工藝。

9.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述阻擋層的厚度為2nm～10nm。

10.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成隔離結構之后，還包括：對所述阻擋層進行氧化處理，形成氧化層。

11.如權利要求10所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述氧化處理的工藝包括熱氧化工藝。

12.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述保護層頂部表面高于所述鰭部頂部表面；所述保護層頂部的寬度大于所述隔離凹槽頂部的寬度。

13.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述隔離區兩側分別具有器件區。

14.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述隔離區隔離層的表面低于或齊平于所述器件區隔離結構頂部表面。