[实用新型]半导体器件

说明书

本实用新型提供了一种半导体器件，属于半导体技术领域。该器件包括：半导体衬底；至少一个沟槽，位于所述半导体衬底内；衬里层，覆盖于所述沟槽的内壁，并且为多孔结构；隔离材料，沉积于所述衬里层的上方，填充所述沟槽，并扩散到所述衬里层的孔隙中。本实用新型的半导体器件的沟槽隔离结构具有较低的内应力，提高了半导体器件的性能及可靠性，且在工艺上易于实现，适用性较强。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体器件。

背景技术

在背景技术部分公开的信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

在半导体制造工艺中，经常需要形成沟槽填充的结构，例如在浅沟槽隔离结构中，沟槽内填充氧化物，形成各器件有源区之间的隔离。

随着半导体特征尺寸的减小，沟槽深宽比(Aspect ratio)的增加，以及对于沟槽轮廓(Re-entrant profiles)要求的提高，传统的化学气相沉积(CVD)工艺已难以胜任沟槽填充的工作，目前较多采用旋涂介电层(SOD)或流体化学气相沉积(FCVD)工艺在沟槽内沉积可流动的填充物，然后通过退火等热处理工艺对填充物进行固化，可以实现沟槽的完全填充。

实用新型内容

现有的沟槽填充工艺需要在填充后进行热处理，由于热处理时沟槽填充物结构或组分的变化，通常会引起体积膨胀，产生较大的内应力，从而降低半导体器件的可靠性，严重时可能如图1的俯视图所示，填充物的内应力导致周围的有源区1发生位移，影响半导体器件的性能。

本实用新型的目的在于提供一种半导体器件，进而至少在一定程度上克服现有的半导体器件中沟槽内应力较大的问题。

本实用新型的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本实用新型的实践而习得。

根据本实用新型的一个方面，提供一种半导体器件，包括：半导体衬底；至少一个沟槽，位于所述半导体衬底内；衬里层，覆盖于所述沟槽的内壁，并且为多孔结构；隔离材料，沉积于所述衬里层的上方，填充所述沟槽，并扩散到所述衬里层的孔隙中。

在本实用新型的一种示例性实施例中，所述衬里层的厚度为所述沟槽宽度的2％～10％。

在本实用新型的一种示例性实施例中，所述衬里层的孔隙率为10％～80％。

在本实用新型的一种示例性实施例中，所述衬里层的材料包括介电材料。

在本实用新型的一种示例性实施例中，所述介电材料包括硅、一氧化硅、氮化硅、氮化硼、氮氧化硅、硅碳氮陶瓷、聚氮硅烷、氟硅玻璃(FSG)、硼硅玻璃(BSG)、磷硅玻璃(PSG)、硼磷硅玻璃(BPSG)、二氧化铪中的至少一种。

在本实用新型的一种示例性实施例中，所述隔离材料包括硅氧化物或氮氧化硅。

在本实用新型的一种示例性实施例中，所述半导体器件还包括：垫氧化层(Padoxide)，位于所述沟槽两侧的所述半导体衬底的上表面；垫氮化层(Pad nitride)，位于所述垫氧化层的上表面；所述衬里层覆盖所述垫氮化层的上表面。

根据本实用新型的一个方面，提供一种半导体器件制造方法，包括：在半导体衬底上刻蚀出沟槽；在所述沟槽的内壁沉积多孔结构的衬里层；在所述衬里层的上方沉积隔离材料，以填充所述沟槽；对所述隔离材料进行热处理。