[發(fā)明專利]淺溝槽絕緣結構的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810207637.6
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108520863B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 李昱廷;劉怡良;龔昌鴻
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種淺溝槽絕緣結構的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、在一半導體襯底上形成硬質掩模層，采用光刻刻蝕工藝在所述半導體襯底上形成淺溝槽；

步驟二、形成第一絕緣層，所述第一絕緣層形成于所述淺溝槽的底部表面和側面并延伸到所述淺溝槽外的所述硬質掩模層的表面，所述第一絕緣層不將所述淺溝槽完全填充；

所述第一絕緣層的材料為氧化層；

步驟三、形成第二絕緣層，所述第二絕緣層將形成有所述第一絕緣層的所述淺溝槽完全填充并延伸到所述淺溝槽外的所述第一絕緣層的表面，所述第二絕緣層的頂部表面不平整且在所述淺溝槽頂部的表面高度低于所述淺溝槽外部的表面高度；

所述第二絕緣層的材料為氧化層；所述第一絕緣層的氧化層的材質比所述第二絕緣層更柔軟，使所述第一絕緣層的化學機械研磨的速率大于所述第二絕緣層的化學機械研磨的速率；

步驟四、以所述硬質掩模層為停止層對所述第二絕緣層和所述第一絕緣層進行化學機械研磨并形成由填充于所述淺溝槽中的所述第一絕緣層和所述第二絕緣層疊加而成的淺溝槽絕緣結構，由所述淺溝槽絕緣結構隔離出有源區(qū)；所述第一絕緣層的材質選用在進行化學機械研磨時的研磨速率大于所述第二絕緣層的材質，當研磨到所述第一絕緣層的表面時，所述淺溝槽區(qū)域外開始對所述第一絕緣層進行研磨而所述淺溝槽區(qū)域依然保持對所述第二絕緣層進行研磨，使所述淺溝槽區(qū)域外的研磨速率大于所述淺溝槽區(qū)域內的研磨速率，從而使所述淺溝槽絕緣結構頂部的碟狀缺陷降低或消除。

2.如權利要求1所述的淺溝槽絕緣結構的制造方法，其特征在于：步驟一中所述半導體襯底為硅襯底。

3.如權利要求2所述的淺溝槽絕緣結構的制造方法，其特征在于：所述硬質掩模層包括第三氮化層。

4.如權利要求3所述的淺溝槽絕緣結構的制造方法，其特征在于：所述硬質掩模層還包括第四氧化層，所述第四氧化層位于所述半導體襯底和所述第三氮化層之間，步驟四的化學機械研磨以所述第三氮化層為停止層。

5.如權利要求1所述的淺溝槽絕緣結構的制造方法，其特征在于：步驟一中形成所述淺溝槽的分步驟包括：

光刻定義出淺溝槽的形成區(qū)域；

進行所述硬質掩模層的刻蝕將所述淺溝槽的形成區(qū)域的所述硬質掩模層打開；

以所述硬質掩模層為掩膜對所述半導體襯底進行刻蝕形成所述淺溝槽。

6.如權利要求1或5所述的淺溝槽絕緣結構的制造方法，其特征在于：所述淺溝槽的深度為以上。

7.如權利要求1所述的淺溝槽絕緣結構的制造方法，其特征在于：所述第二絕緣層采用HDPCVD工藝沉積形成。

8.如權利要求1所述的淺溝槽絕緣結構的制造方法，其特征在于：所述第一絕緣層采用CVD工藝沉積形成。

9.如權利要求1所述的淺溝槽絕緣結構的制造方法，其特征在于：步驟一形成的所述淺溝槽的數(shù)量為一個以上且所述淺溝槽所隔離的區(qū)域為所述有源區(qū)，所述有源區(qū)的數(shù)量為一個以上。

10.如權利要求9所述的淺溝槽絕緣結構的制造方法，其特征在于：各所述淺溝槽的寬度相同或不同。