[发明专利]半导体结构的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体结构的制作方法。

背景技术

随着半导体技术的发展，半导体工艺的技术节点不断降低，在间隙不变的情况下，有源区的特征尺寸不断减小。这样使得就导致浅沟槽隔离结构的氧化硅层的特征尺寸相对增加，使得浅沟槽隔离结构之间的多晶硅层填充的窗口越来越小。

具体请参考图1至图3所示的现有技术的半导体结构的制作方法剖面结构示意图。半导体衬底10上形成有浅沟槽隔离结构11，相邻的浅沟槽隔离结构11之间为的半导体衬底10上依次形成有氧化硅层12和氮化硅层13。所述浅沟槽隔离结构11的材质为氧化硅。所述氮化硅层13在后续将会通过刻蚀工艺去除。

然后，请参考图2并结合图1，进行刻蚀工艺，去除氮化硅层13。现有技术的刻蚀工艺利用磷酸进行，通过所述刻蚀工艺去除氮化硅层13。在浅沟槽隔离结构11之间形成开口，露出氧化硅层12。

接着，请参考图3，在浅沟槽隔离结构13之间的开口填充多晶硅层14。发现多晶硅填充有缺陷，所述缺陷包括表面凹陷和缝隙。

因此，需要一种半导体结构的制作方法，能提高多晶硅填充的工艺质量，解决多晶硅填充后的表面凹陷和缝隙问题。

发明内容

本发明解决的问题提供一种半导体结构的制作方法，能提高多晶硅填充的工艺质量，解决多晶硅填充后的表面凹陷和缝隙问题。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构的制作方法，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有若干隔离结构，隔离结构之间为有源区域，所述有源区域上依次形成有缓冲层、氮化硅层；

进行第一次刻蚀工艺，去除部分氮化硅层；

进行湿法刻蚀工艺，去除部分隔离结构；

在所述湿法工艺之后，进行第二次刻蚀工艺，去除剩余的氮化硅层，露出下方的缓冲层；

在所述隔离结构之间的缓冲层上沉积多晶硅层。

可选地，所述隔离结构的材质为氧化硅，所述缓冲层的材质为氧化硅。

可选地，所述第一次刻蚀工艺利用磷酸溶液进行，所述第二次刻蚀工艺利用磷酸溶液进行。

可选地，所述第一次刻蚀工艺磷酸溶液的温度范围为120-180℃，所述第二次刻蚀工艺的磷酸溶液的温度范围为120-180℃。

可选地，所述第一次刻蚀工艺磷酸溶液的浓度范围为90％-96％，所述第二次刻蚀工艺的磷酸溶液的浓度范围为90％-96％。

可选地，所述第一次刻蚀工艺去除的氮化硅层的厚度占未被刻蚀的氮化硅层的厚度的1/6-2/3，第二次刻蚀工艺去除的氮化硅层的厚度占未被刻蚀的氮化硅层的厚度的1/3-5/6。

可选地，所述湿法刻蚀工艺利用氢氟酸进行。

可选地，所述湿法刻蚀工艺去除的隔离结构的厚度范围为70-130埃。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的半导体结构的制作方法，对氮化硅层进行第一次刻蚀工艺和第二次刻蚀工艺，在两次刻蚀工艺之间增加湿法刻蚀工艺，利用所述湿法刻蚀工艺去除部分隔离结构(去除的隔离结构的厚度较小)，目的是使得隔离结构的顶部更为圆滑，扩大了多晶硅层的填充开口，使得多晶硅层更加容易填充，减少在多晶硅层填充过程中出现的各种缺陷。

附图说明

图1至图3是的现有技术的半导体结构的制作方法剖面结构示意图。

图4-图7是本发明一个实施例的半导体结构的制作方法剖面结构示意图。

具体实施方式

现有技术在多晶硅填充工艺时发现填充的多晶硅层有缺陷。结合图2及图3，由于半导体器件的技术节点降低，浅沟槽隔离结构11结构的特征尺寸增大，隔离结构11之间的开口相对减小，从而使得多晶硅层填充的难度变大，容易使得多晶硅层11上产生表面凹陷和缝隙等缺陷。传统的工艺技术采用降低氮化硅层的方法来增大多晶硅层的填充开口，但是降低氮化硅层的高度，也会造成填充的多晶硅层14的高度随之下降，影响后续的多晶硅化学机械研磨步骤，无法保证多晶硅层化学机械研磨工艺之后的多晶硅层的高度。

为了解决上述问题，本发明提出一种半导体结构的制作方法，能够在不降低氮化硅层的高度的同时，扩大多晶硅层的填充开口，使得浅沟槽隔离结构11的顶部更加圆滑，更加容易填充多晶硅层，减少在多晶硅层填充过程中出现的各种缺陷。本发明的方法，将氮化硅层刻蚀工艺分为两个步骤，在两个氮化硅刻蚀工艺步骤之间增加一个刻蚀工艺步骤，用于去除部分浅沟槽隔离结构，使得浅沟槽隔离结构的顶部更为圆滑，并且浅沟槽隔离结构的顶部更为圆滑。