[发明专利]浅沟槽形成方法及浅沟槽结构

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种浅沟槽形成方法及浅沟槽结构。

背景技术

现有技术中，形成浅沟槽的步骤包括：提供半导体基底；在所述半导体基底上形成钝化层及图形化的抗蚀剂层；以所述图形化的抗蚀剂层为掩膜，刻蚀所述钝化层；以刻蚀后的所述钝化层为硬掩膜，刻蚀部分所述半导体基底，形成所述浅沟槽。继而，以所述钝化层为停止层，填充并平整化所述浅沟槽；去除所述钝化层，形成浅沟槽隔离区。所述半导体基底为已定义器件有源区并需完成浅沟槽隔离的半导体衬底。

实践中，在以刻蚀后的所述钝化层为硬掩膜，刻蚀部分所述半导体基底，以形成所述浅沟槽的过程中，需采用等离子刻蚀工艺。但是，实际生产发现，即使对所述半导体基底和所述硬掩膜设定了较高的刻蚀选择比，所述等离子刻蚀工艺中存在的等离子体仍然会造成所述硬掩膜表面损伤。所述损伤将使得在填充所述浅沟槽，并以所述硬掩膜为停止层平整化所述浅沟槽，以形成浅沟槽隔离区时，易造成所述浅沟槽隔离区表面具有高低起伏，继而使得后续沉积的栅层在浅沟槽隔离区表面具有高低起伏。又由于用以刻蚀栅层以形成栅极时采用的抗蚀剂层通常利用旋涂方法获得，栅层表面高低起伏的存在极易造成所述抗蚀剂层涂覆不均匀，继而导致位于浅沟槽隔离区表面的抗蚀剂层曝光图形不规则，进而在经历显影过程后，产生抗蚀剂层图形偏差，与原设计相比，易造成曝光图形发生变化。所述抗蚀剂层曝光图形的变化将造成栅极图形的改变，继而导致器件性能的变化。由此，如何减少所述浅沟槽刻蚀过程中造成的所述钝化层硬掩膜表面损伤成为本领域技术人员亟待解决的问题。

2004年9月22日公开的公开号为“CN1531056A”的中国专利申请中提供了一种浅沟槽隔离的制造方法，通过在氮化硅钝化层上沉积一层具有特定厚度的不同吸收系数的氮氧化硅钝化层，以减少氮化硅膜厚对曝光的影响，继而，控制浅沟槽开口宽度，并控制有源区的尺寸，进而改善浅沟槽填充的性能。若在氮化硅钝化层上沉积一层具有特定厚度的不同吸收系数的氮氧化硅层，即利用具有高吸收系数的氮氧化硅层作吸收层，利用具有低吸收系数的氮氧化硅层作抗反射层，以吸收浅沟槽刻蚀过程中涉及的等离子体，可能减少所述等离子体造成的所述钝化层硬掩膜表面损伤，然而，为保证停止层相对浅沟槽内填充物(如氧化硅)具有较高的研磨选择比，需去除所述氮氧化硅层，而以所述氮化硅钝化层作为停止层，但是，利用现有的工艺条件难以保证所述氮氧化硅层与氮化硅钝化层间具有高刻蚀选择比，即在去除所述氮氧化硅层时，仍然难以保证氮化硅钝化层的表面完整。

发明内容

本发明提供了一种浅沟槽形成方法，可减少所述浅沟槽形成过程中钝化层表面损伤；本发明提供了一种浅沟槽结构，所述浅沟槽结构中具有较少的钝化层表面损伤。

本发明提供的一种浅沟槽形成方法，包括：

提供半导体基底；

在所述半导体基底上顺序形成钝化层及辅助介质层；

图形化所述辅助介质层；

以图形化的所述辅助介质层为硬掩膜，刻蚀所述钝化层及部分所述半导体基底，以形成所述浅沟槽。

可选地，所述辅助介质层包含二氧化硅、氟硅玻璃、磷硅玻璃、硼硅玻璃或硼磷硅玻璃中的一种或其组合。

可选地，所述浅沟槽形成方法还包括：在刻蚀所述钝化层及部分所述半导体基底后，去除残余的所述辅助介质层；可选地，采用氢氟酸溶液去除残余的所述辅助介质层；可选地，所述氢氟酸溶液的浓度小于3％。

本发明提供的一种浅沟槽形成方法，包括：

提供半导体基底；

在所述半导体基底上顺序形成钝化层、辅助介质层；

图形化所述辅助介质层及所述钝化层；

以图形化的所述辅助介质层及所述钝化层为硬掩膜，刻蚀部分所述半导体基底，以形成所述浅沟槽。

可选地，所述辅助介质层包含二氧化硅、氟硅玻璃、磷硅玻璃、硼硅玻璃或硼磷硅玻璃中的一种或其组合。

本发明提供的一种浅沟槽结构，包括半导体基底、形成于所述半导体基底上的钝化层以及贯穿所述钝化层及部分所述半导体基底的浅沟槽，特别地，所述浅沟槽结构还包括辅助介质层，所述辅助介质层形成于所述钝化层上，所述浅沟槽贯穿所述辅助介质层。

可选地，所述辅助介质层包含二氧化硅、氟硅玻璃、磷硅玻璃、硼硅玻璃或硼磷硅玻璃中的一种或其组合。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：