[发明专利]一种浅沟槽及其形成方法、半导体结构的制备方法

说明书

本发明涉及一种浅沟槽及其形成方法、半导体结构的制备方法。一种形成浅沟槽的方法，包括：提供半导体衬底；在所述半导体衬底上形成掩膜；利用光刻工艺对所述掩膜进行图形化处理；进行第一次刻蚀，去除部分厚度的半导体衬底，形成初始沟槽；在所述初始沟槽的侧壁形成氧化硅侧墙；继续进行第二次刻蚀直至形成最终深度的浅沟槽。本发明利用多层掩膜和氧化硅侧墙相结合的方法避免了沟槽倾倒问题，从而改善设备良率。

技术领域

本发明涉及半导体生产工艺领域，特别涉及一种浅沟槽及其形成方法、半导体结构的制备方法。

背景技术

动态随机存取存储器(简称DRAM)作为一种公知的半导体存储装置，目前被广泛使用于各种电子设备中。随着DRAM集成度和微型化的发展，对浅沟槽隔离技术(STI)提出了更高的要求。STI是在衬底上制作晶体管有源区之间的隔离区的一种工艺，可以有效保证N型和P型掺杂区域隔断，更微型和更高集成度的DRAM设备要求沟槽具有更高的深宽比(aspectratio)，沟槽的理想形貌如图1所示，具有均匀一致的宽度，深宽比为H/W。但是受工艺限制，沟槽的深度(或称为高度)增大到一定程度时，被隔离出的硅(即有源区)会发生倾斜，通常称为“STI倾倒”现象，如图2所示，部分有源区倾倒。若发生STI倾倒现象，晶体管之间会发生接触，至少产生两个存储单元不良，同时也会导致位线接触部、存储节点接触等发生不良现象。

为此，提出本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种形成浅沟槽的方法，该方法利用多层掩膜和氧化硅侧墙相结合的方法避免了沟槽倾倒问题，从而改善设备良率。

本发明的另一目的在于提供基于上述浅沟槽形成方法制作的晶体管等半导体结构，其不但避免了因沟槽倾倒导致接触不良的问题，而且具有更大的鳍宽度，从而具有更优异的电特性。

为了实现以上目的，本发明提供了以下技术方案。

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成掩膜；

利用光刻工艺对所述掩膜进行图形化处理；

进行第一次刻蚀，去除部分厚度的半导体衬底，形成初始沟槽；

在所述初始沟槽的侧壁形成氧化硅侧墙；

继续进行第二次刻蚀直至形成最终深度的浅沟槽。

一种用于隔离有源区的浅沟槽，包括：

形成有浅沟槽的半导体衬底，所述浅沟槽将半导体衬底隔离成多个有源区；

靠近所述浅沟槽顶部的半导体衬底上形成有氧化硅侧墙。

一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：

利用上文所述的方法形成浅沟槽；

在所述浅沟槽内填充介质材料，使半导体衬底上形成多个被隔离的有源区；

在所述有源区制作栅极。

与现有技术相比，本发明达到了以下技术效果。

(1)本发明至少进行两次刻蚀，并且在第一次刻蚀形成的侧壁上增加氧化侧墙，从而支撑沟槽侧壁不使其发生倾倒，提高产品良率，为后续制作的有源结构提供有效隔离。

(2)本发明的方法代替了减少沟槽深度来避免倾倒的手段，适用于更高深宽比的沟槽形成，并且可以通过调整侧墙的高度以适应不同深度的沟槽。

(3)利用本发明的工艺制作晶体管等半导体结构时，晶体管的沟道将具有更大宽度(即鳍宽)，从而获得更大的电流量、更小的漏电流。

附图说明