[发明专利]半导体器件及其制备方法

说明书

本公开实施例提供了一种半导体器件及其制备方法，所述制备方法包括：提供半导体结构；其中，所述半导体结构包括衬底、第一介质层和第二介质层，所述衬底中形成有沟槽，所述第一介质层覆盖所述衬底表面以及所述沟槽的侧壁和底部，所述第二介质层覆盖所述第一介质层并填满所述沟槽；研磨所述第二介质层，至所述第二介质层的顶部与所述第一介质层的顶部之间的距离等于指定距离；其中，所述第二介质层的顶部高于第一介质层的顶部；对研磨后的所述第二介质层进行刻蚀，至剩余的所述第二介质层的顶部与所述衬底表面平齐；在刻蚀所述第二介质层后，去除覆盖所述衬底表面的所述第一介质层。

技术领域

本公开实施例涉及半导体制造领域，特别涉及一种半导体器件及其制备方法。

背景技术

浅槽隔离(Shallow Trench Isolation，STI)结构用作器件区域之间的隔离已经被广泛使用。浅槽隔离技术是指在衬底上经过刻蚀形成沟槽，接着在沟槽内沉积绝缘材料层形成隔离结构，最后将衬底表面多余的绝缘材料层采用平坦化工艺去除。

随着半导体器件的集成度提高和关键尺寸的减小，对平整度的要求越来越高。在浅槽隔离结构的形成过程中，平坦化成为至关重要的工序，对后续制程和器件的性能等都很重要。

发明内容

根据本公开的第一个方面，提供了一种半导体器件的制备方法，所述方法包括：

提供半导体结构；其中，所述半导体结构包括衬底、第一介质层和第二介质层，所述衬底中形成有沟槽，所述第一介质层覆盖所述衬底表面以及所述沟槽的侧壁和底部，所述第二介质层覆盖所述第一介质层并填满所述沟槽；

研磨所述第二介质层，至所述第二介质层的顶部与所述第一介质层的顶部之间的距离等于指定距离；其中，所述第二介质层的顶部高于第一介质层的顶部；

对研磨后的所述第二介质层进行刻蚀，至剩余的所述第二介质层的顶部与所述衬底表面平齐；

在刻蚀所述第二介质层后，去除覆盖所述衬底表面的所述第一介质层。

在一些实施例中，所述研磨所述第二介质层，至所述第二介质层的顶部与所述第一介质层的顶部之间的距离等于指定距离，包括：

在研磨所述第二介质层的过程中，监测所述第二介质层的顶部与所述第一介质层的顶部之间的距离；

根据所述距离和所述指定距离调整研磨时间，得到调整后的研磨时间；

基于所述调整后的研磨时间，对所述第二介质层进行研磨。

在一些实施例中，所述监测所述第二介质层的顶部与所述第一介质层的顶部之间的距离，包括：

采用白光终点控制系统监测所述第二介质层的顶部与所述第一介质层的顶部之间的距离。

在一些实施例中，所述制备方法还包括：

在研磨所述第二介质层的过程中，监测所述第二介质层的均匀度；

根据所述均匀度调整研磨压力和所述研磨时间，得到调整后的研磨压力和所述调整后的研磨时间；

基于所述调整后的研磨压力和所述调整后的研磨时间，对所述第二介质层进行研磨；其中，研磨后的所述第二介质层的所述均匀度达到指定均匀度。

在一些实施例中，所述监测所述第二介质层的均匀度，包括：

监测所述第二介质层的多个位置的所述距离；其中，所述多个位置沿指定方向依次分布，所述指定方向平行于所述衬底所在平面。

在一些实施例中，所述研磨所述第二介质层，包括：

采用化学机械平坦化工艺对所述第二介质层进行研磨。