[发明专利]浅沟道隔离结构的制作方法和半导体器件的制作方法

说明书

本发明公开了一种浅沟道隔离结构的制作方法和半导体器件的制作方法，包括：提供一衬底结构，所述衬底结构依次包括半导体衬底、氧化物层和阻挡层，所述半导体衬底包括相邻设置的N型掺杂区和P型掺杂区，且所述氧化物层与所述阻挡层之间的预设区域设置有牺牲层；对所述衬底结构具有所述阻挡层一侧刻蚀沟道，且所述沟道将所述N型掺杂区和P型掺杂区隔离；在所述沟道内填充绝缘材料以形成隔离结构；依次去除所述阻挡层和所述牺牲层。由上述内容可知，本发明提供的技术方案，通过在氧化物层和阻挡层之间的预设区域设置牺牲层，进而在去除阻挡层时通过牺牲层保护氧化物层的预设区域不被影响，改善氧化物层表面出现锐形缺陷的情况，提高产品的良率。

技术领域

本发明涉及半导体器件制作技术领域，更为具体的说，涉及一种浅沟道隔离结构的制作方法和半导体器件的制作方法。

背景技术

随着半导体技术的发展，集成电路中器件的特征尺寸越来越小，器件和系统的速度却随之提高。半导体工艺进入深亚微米阶段后，为实现高密度、高性能的器件和电路，隔离与平坦化工艺变得越来越重要。目前，形成隔离区域的方法主要包括有浅沟道隔离工艺(STI，Shallow Trench Isolation)等。浅沟道隔离工艺克服了众多其他隔离工艺的局限性，具有优异的隔离性能、平坦的表面形状、良好的抗锁定性能以及几乎为零的场侵蚀，浅沟道隔离工艺成为现今半导体器件的有源区隔离层的主流隔离技术。

在STI工艺中，先在具有氧化物层和阻挡层的衬底上形成沟道对不同掺杂区进行隔离，再利用沉积等工艺在沟道中填充绝缘材料，最后经过平坦化工艺处理后形成隔离结构，最后去除阻挡层。现今在对沟道中填充绝缘材料时可以采用高深宽比工艺(highaspect ratio process，HARP)进行，但是采用高深宽比工艺填充绝缘材料后，且在平坦化工艺并采用刻蚀液去除阻挡层后，刻蚀液对氧化物层表面造成影响，而使得氧化物层表面会出现严重的锐形缺陷(如图1所示缺陷效果图)，对此严重影响产品的良率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种浅沟道隔离结构的制作方法和半导体器件的制作方法，通过在氧化物层和阻挡层之间的预设区域设置牺牲层，进而在去除阻挡层时通过牺牲层保护氧化物层的预设区域不被影响，改善氧化物层表面出现锐形缺陷的情况，提高产品的良率。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种浅沟道隔离结构的制作方法，包括：

提供一衬底结构，其中，所述衬底结构依次包括半导体衬底、氧化物层和阻挡层，所述半导体衬底包括相邻设置的N型掺杂区和P型掺杂区，且所述氧化物层与所述阻挡层之间的预设区域设置有牺牲层；

对所述衬底结构具有所述阻挡层一侧刻蚀沟道，且所述沟道将所述N型掺杂区和P型掺杂区隔离；

在所述沟道内填充绝缘材料以形成隔离结构；

依次去除所述阻挡层和所述牺牲层。

可选的，所述预设区域为所述N型掺杂区对应区域、所述P型掺杂区对应区域或所述半导体衬底的整个表面对应区域。

可选的，所述依次去除所述阻挡层和所述牺牲层包括：

采用第一刻蚀溶液去除所述阻挡层，且所述第一刻蚀溶液对所述阻挡层的材质的刻蚀速率，大于对所述氧化物层的材质和所述牺牲层的材质的刻蚀速率；

采用第二刻蚀溶液去除所述牺牲层，且所述第二刻蚀溶液对所述牺牲层的材质的刻蚀速率，不小于对所述氧化物层的材质的刻蚀速率。

可选的，所述阻挡层为氮化硅层；

其中，所述第一刻蚀溶液为磷酸溶液。

可选的，所述磷酸溶液的质量浓度范围为85％-88％，包括端点值。

可选的，所述氧化物层和所述牺牲层的材质相同。