[發明專利]一種半導體結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201710355204.0
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN108962971B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 周飛
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(北京)有限公司;中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L21/336;H01L29/78
• 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，所述襯底包括相鄰的第一區域和第二區域，且所述襯底的第一區域上具有第一鰭部；所述襯底上有第二緩沖層，且所述第二緩沖層覆蓋所述第一鰭部的側壁表面，暴露出所述第一鰭部的掩膜結構；

在所述襯底上形成平坦化的第一隔離層，且所述第一隔離層覆蓋所述第一鰭部的側壁；

在所述第二區域的第一隔離層內形成第一開口，且所述第一開口暴露出襯底；

在所述第一隔離層內形成的第一開口的側壁形成保護層；以所述第一隔離層為掩膜，刻蝕所述襯底，在所述襯底內形成第二開口，根據所述保護層的厚度，控制所述第二開口的寬度，使得所述第二開口的寬度小于所述第一開口的寬度；

在所述第一開口和第二開口內形成第二隔離層；

在形成所述第二隔離層之后，對第一隔離層和第二隔離層進行回刻蝕；

所述保護層的形成步驟包括：在所述第一隔離層上和第一開口的側壁以及底部形成保護膜；對所述保護膜進行回刻蝕，暴露出所述第一隔離層的頂部表面和第一開口的底部；

所述第一隔離層的材料為有機聚合物；對所述保護膜的回刻蝕的工藝為各向異性的干法刻蝕工藝；所述干法刻蝕的反應氣體包括O₂。

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，所述第一隔離層的形成步驟包括：在所述襯底上形成第一隔離膜，且所述第一隔離膜覆蓋所述第一鰭部的頂部表面；對第一隔離膜進行平坦化，形成所述第一隔離層。

3.如權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一隔離層的材料包括氧化硅或氮氧化硅。

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，所述襯底的第二區域上還具有第二鰭部；形成所述第一開口的步驟包括：在所述第二區域的第一隔離層上形成圖形化層；以所述圖形化層為掩膜，對所述第一隔離層和所述第二鰭部進行刻蝕，暴露出第二區域的襯底，形成第一開口。

5.如權利要求4所述的半導體結構形成方法，其特征在于，對所述第一隔離層和所述第二鰭部進行刻蝕的刻蝕工藝為干法刻蝕工藝，對所述第一隔離層和所述第二鰭部的進行刻蝕干法刻蝕工藝為各向異性的干法刻蝕工藝。

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，對所述第一隔離層和所述第二鰭部的進行刻蝕的干法刻蝕的反應氣體包括N₂、CHF₃、CF₄和SO₂，所述N₂的氣體流量范圍為50cssm～300sccm，所述CHF₃的氣體流量范圍為20sccm～500sccm，所述CF₄的氣體流量范圍為10sccm～300sccm，所述SO₂的氣體流量范圍為10sccm～200sccm。

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，所述保護層的材料包括氮化硅、碳氮化硅或氮氧化硅。

8.如權利要求7所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，對所述保護膜回刻蝕的干法刻蝕的反應氣體包括N₂、CHF₃和O₂，所述N₂的氣體流量范圍為50cssm～300sccm，所述CHF₃的氣體流量范圍為5sccm～100sccm，所述O₂的氣體流量范圍為10sccm～200sccm。

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，在所述第一開口和第二開口內形成第二隔離層的步驟包括：在所述第一隔離層表面形成填充所述第二開口的第二隔離膜；對第二隔離膜進行平坦化，直至暴露出第一隔離層的頂部表面。

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，所述第二隔離層的材料包括氧化硅或氮氧化硅。