[發(fā)明專利]襯底結(jié)構(gòu)的制造方法以及襯底結(jié)構(gòu)

在審

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• 申請日: 2022-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN115881620A
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王銀帥;凌曉宇
• 申請（專利權(quán)）人: 上海鼎泰匠芯科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/762
• 分類號(hào): H01L21/762
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 黃旭東

本申請涉及一種襯底結(jié)構(gòu)的制造方法以及襯底結(jié)構(gòu)，襯底結(jié)構(gòu)的制造方法包括：提供襯底；在襯底上形成阻擋層；形成貫穿阻擋層的第一溝槽和位于襯底上且與第一溝槽連通的第二溝槽；在第二溝槽內(nèi)形成介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)；其中，介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)還延伸至第一溝槽內(nèi)；向介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)內(nèi)注入具有預(yù)設(shè)能量和預(yù)設(shè)劑量的目標(biāo)離子；采用刻蝕工藝去除阻擋層和第一溝槽內(nèi)的部分介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)，以形成襯底結(jié)構(gòu)。利用該襯底結(jié)構(gòu)的制造方法，可減小介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)的上表層邊緣處因受到刻蝕而出現(xiàn)凹坑或缺口。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及襯底結(jié)構(gòu)的制造方法以及襯底結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

淺槽隔離(Shallow Trench Isolation，STI)，簡稱STI，是利用氮化硅掩膜經(jīng)過淀積、圖形化、刻蝕硅襯底后形成溝槽并在溝槽中填充淀積隔離介質(zhì)100的技術(shù)。

然而，在形成STI的相關(guān)技術(shù)中，需要刻蝕掉預(yù)先形成于襯底上的氮化硅和氧化硅層，在此刻蝕過程中，隔離介質(zhì)100的上表層邊緣處容易受到刻蝕而出現(xiàn)凹坑或缺口(如圖1所示)，導(dǎo)致制作得到的半導(dǎo)體器件容易出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對隔離介質(zhì)的上表層邊緣處容易出現(xiàn)凹坑或缺口，導(dǎo)致制作得到的半導(dǎo)體器件容易出現(xiàn)漏電現(xiàn)象的問題，提供一種襯底結(jié)構(gòu)的制造方法以及襯底結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本申請的第一方面，提供了一種襯底結(jié)構(gòu)的制造方法，包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成阻擋層；

形成貫穿所述阻擋層的第一溝槽和位于所述襯底上且與所述第一溝槽連通的第二溝槽；

在所述第二溝槽內(nèi)形成介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)；其中，所述介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)還延伸至所述第一溝槽內(nèi)；

向所述介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)內(nèi)注入具有預(yù)設(shè)能量和預(yù)設(shè)劑量的目標(biāo)離子，以使所述介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)的刻蝕速率減小；

采用刻蝕工藝去除所述阻擋層和所述第一溝槽內(nèi)部分所述介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)，以形成所述襯底結(jié)構(gòu)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)能量為1KeV-5KeV。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)劑量為1E13-1E14atoms/cm²。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述向所述介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)內(nèi)注入具有預(yù)設(shè)能量和預(yù)設(shè)劑量的目標(biāo)離子之后，所述襯底結(jié)構(gòu)的制造方法還包括：

對所述介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)進(jìn)行退火處理。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述對所述介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)進(jìn)行退火處理具體包括：

將所述介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)加熱至900-1100℃后保溫預(yù)定時(shí)長；

對所述介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)進(jìn)行冷卻處理。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)定時(shí)長為1-2s。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述在所述第二溝槽內(nèi)形成介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)具體包括：

向所述第一溝槽和所述第二溝槽內(nèi)填充介質(zhì)隔離材料；

對所述介質(zhì)隔離材料背離所述第二溝槽的底壁的一側(cè)進(jìn)行平坦化處理，以使所述介質(zhì)隔離材料背離所述第二溝槽的底壁的一側(cè)與所述阻擋層的上表面平齊；

刻蝕所述介質(zhì)隔離材料，以形成所述介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，沿所述襯底的厚度方向，所述第一溝槽的徑向尺寸和第二溝槽的徑向尺寸均逐漸減小。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述阻擋層包括層疊設(shè)置的氧化層和氮化層；所述在所述襯底上形成阻擋層具體包括：

在所述襯底上形成氧化層；