[發(fā)明專利]一種淺溝槽結(jié)構(gòu)制備方法

有效

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• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN111863707B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林子荏;楊智強(qiáng);林政緯;林祐丞
• 申請（專利權(quán)）人: 南京晶驅(qū)集成電路有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762;H01L21/67
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 朱艷

本發(fā)明公開一種淺溝槽結(jié)構(gòu)制備方法及裝置，所述制備方法包括以下步驟：提供一襯底；在所述襯底的一側(cè)形成第一材料層；在所述第一材料層背離所述襯底的一側(cè)形成第二材料層；在所述第二材料層、所述第一材料層與所述襯底中形成一淺溝槽；采用濕法刻蝕對所述第二材料層實(shí)施由淺溝槽向兩側(cè)的第一橫向刻蝕；采用干法刻蝕對所述第一材料層實(shí)施由淺溝槽向兩側(cè)的第二橫向刻蝕。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的橫向刻蝕技術(shù)對淺溝槽中的硅造成損傷的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種淺溝槽結(jié)構(gòu)制備方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體集成電路通常包含有源區(qū)和位于有源區(qū)之間的隔離區(qū)，這些隔離區(qū)在制造有源器件之前形成。伴隨著半導(dǎo)體工藝進(jìn)入深亞微米時(shí)代，半導(dǎo)體器件的有源區(qū)隔離層已大多采用淺溝槽隔離(Shallow Trench Isolation，STI)工藝來制作。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)節(jié)點(diǎn)以及半導(dǎo)體制造機(jī)臺(tái)的演進(jìn)及進(jìn)步，襯底上的器件密度不斷增加，關(guān)鍵尺寸不斷縮小，為了便于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的填充，需要對襯底上的掩膜層進(jìn)行回刻，即橫向刻蝕。現(xiàn)有的掩膜層橫向刻蝕技術(shù)全程依靠試劑進(jìn)行濕法刻蝕，這些方法在刻蝕掩膜層時(shí)，都會(huì)對淺溝槽中的襯底造成一定程度的損傷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種淺溝槽結(jié)構(gòu)制備方法，解決了現(xiàn)有的橫向刻蝕技術(shù)對淺溝槽中的襯底造成損傷的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種淺溝槽結(jié)構(gòu)制備方法，其至少包括以下步驟：

提供一襯底；

在所述襯底的一側(cè)形成第一材料層；

在所述第一材料層背離所述襯底的一側(cè)形成第二材料層；

在所述第二材料層、所述第一材料層與所述襯底中形成一淺溝槽；所述襯底與所述淺溝槽相接觸的轉(zhuǎn)角形成一弧形轉(zhuǎn)角；

利用淺溝槽結(jié)構(gòu)制備裝置采用濕法刻蝕對所述第二材料層實(shí)施由所述淺溝槽向兩側(cè)的第一橫向刻蝕；

利用所述淺溝槽結(jié)構(gòu)制備裝置采用干法刻蝕對所述第一材料層實(shí)施由所述淺溝槽向兩側(cè)的第二橫向刻蝕；所述淺溝槽結(jié)構(gòu)制備裝置包括：

多根進(jìn)液管，豎直設(shè)立于所述淺溝槽內(nèi)；

多個(gè)噴液頭，每個(gè)所述噴液頭與每根所述進(jìn)液管連通，且所述噴液頭朝向所述第二材料層靠近所述淺溝槽一側(cè)的側(cè)壁；

多個(gè)第一橫向刻蝕通道，每個(gè)所述第一橫向刻蝕通道的一端垂直連接于每根所述進(jìn)液管，每個(gè)所述第一橫向刻蝕通道的另一端與所述第二材料層靠近所述淺溝槽一側(cè)的側(cè)壁接觸，每個(gè)所述第一橫向刻蝕通道的截面與所述第二材料層靠近所述淺溝槽一側(cè)的側(cè)壁的形狀尺寸相匹配，每個(gè)所述第一橫向刻蝕通道包覆于每個(gè)所述噴液頭的外部，濕法刻蝕的試劑流經(jīng)所述第一橫向刻蝕通道對所述第二材料層的側(cè)壁進(jìn)行所述第一橫向刻蝕；

多個(gè)進(jìn)氣管，豎直設(shè)立于所述淺溝槽內(nèi)；

多個(gè)噴氣頭，每個(gè)所述噴氣頭與每個(gè)所述進(jìn)氣管連通，且所述噴氣頭朝向所述第一材料層靠近所述淺溝槽一側(cè)的側(cè)壁；

多個(gè)第二橫向刻蝕通道，每個(gè)所述第二橫向刻蝕通道的一端垂直連接于每個(gè)所述進(jìn)氣管，每個(gè)所述第二橫向刻蝕通道的另一端與所述第一材料層靠近所述淺溝槽一側(cè)的側(cè)壁接觸，每個(gè)所述第二橫向刻蝕通道的截面與所述第一材料層靠近所述淺溝槽一側(cè)的側(cè)壁的形狀尺寸相匹配，每個(gè)所述第二橫向刻蝕通道包覆于每個(gè)所述噴氣頭的外部，干法刻蝕的氣體流經(jīng)所述第二橫向刻蝕通道對所述第一材料層的側(cè)壁進(jìn)行所述第二橫向刻蝕。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一材料層包括氮化硅。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第二材料層包括氧化硅。