[发明专利]一种形成浅沟槽隔离结构的方法有效
申请号: | 201310273050.2 | 申请日: | 2013-07-01 |
公开(公告)号: | CN104282614B | 公开(公告)日: | 2017-09-01 |
发明(设计)人: | 邓浩 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 |
主分类号: | H01L21/762 | 分类号: | H01L21/762;H01L21/324 |
代理公司: | 北京市磐华律师事务所11336 | 代理人: | 董巍,高伟 |
地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 形成 沟槽 隔离 结构 方法 | ||
1.一种形成浅沟槽隔离结构的方法,包括:
提供半导体衬底,在所述半导体衬底上形成具有多个所述浅沟槽隔离结构图案的硬掩膜层;
在所述半导体衬底中形成所述多个浅沟槽隔离结构,其中,形成所述多个浅沟槽隔离结构的步骤包括:以所述硬掩膜层为掩膜,在所述半导体衬底中蚀刻出用于形成所述多个浅沟槽隔离结构的沟槽,在所述沟槽中及所述硬掩膜层上沉积隔离材料,执行离子注入和退火以在所述隔离材料中形成掺杂元素以及在所述形成有掺杂元素的隔离材料上沉积另一隔离材料,执行化学机械研磨工艺以研磨所述隔离材料,直至露出所述硬掩膜层;
去除部分所述硬掩膜层;
对所述多个浅沟槽隔离结构高出所述硬掩膜层的部分实施氧等离子体处理;
执行另一退火处理,以在所述多个浅沟槽隔离结构高出所述半导体衬底的部分的顶部及侧壁区域形成致密氧化物层;以及
去除剩余的所述硬掩膜层。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多个浅沟槽隔离结构的高度相同且宽度不同。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述硬掩膜层为氮化硅层。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述隔离材料为氧化物。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述隔离材料为HARP。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述掺杂元素为氮。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述硬掩膜层的下方还形成有缓冲层,以释放所述硬掩膜层和所述半导体衬底之间的应力。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述缓冲层为薄层氧化物层。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用湿法刻蚀工艺实施部分所述硬掩膜层以及剩余的所述硬掩膜层的去除。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述湿法刻蚀的腐蚀液为热磷酸。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在所述湿法刻蚀去除部分所述硬掩膜层之后,剩余的所述硬掩膜层的厚度为200-400埃。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述氧等离子体处理的氧等离子体源为O2或O3,所述氧等离子体处理的工艺条件为:气体流量为1000-5000sccm,压力为2-10Torr,功率为100-1000W,处理时间为20-120s。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述另一退火的工艺条件为:在氮气的氛围下实施所述退火,温度为600-1000℃,持续时间为30-90min。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述去除剩余的所述硬掩膜层之后,还包括对所述半导体衬底及所述多个浅沟槽隔离结构实施湿法清洗的步骤。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述湿法清洗的清洗液为稀释的氢氟酸。
16.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,在所述湿法清洗之后,还包括在所述半导体衬底上形成栅极结构的步骤,所述栅极结构包括自下而上依次层叠的栅极介电层、栅极材料层和栅极硬掩蔽层。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造