[发明专利]浅沟槽隔离结构的形成方法

说明书

本发明的一种浅沟槽隔离结构的形成方法，包括：a)提供半导体衬底，所述半导体衬底表面具有浅沟槽；b)在所述浅沟槽的中沉积隔离层，所述隔离层覆盖所述浅沟槽的底壁及侧壁，且部分填充所述浅沟槽，未填充部分形成间隙；c)刻蚀所述隔离层，增加所述间隙的宽深比；d)重复进行b)和c)，直至所述浅沟槽中填充完全。本发明能够降低隔离层中金属离子的浓度，提高CIS器件的质量。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造技术领域，尤其涉及一种浅沟槽隔离结构的形成方法。

背景技术

隔离结构是CIS器件中重要的功能结构，用于电学隔离器件中MOS晶体管中相邻的有源区。随着半导体技术的发展，集成电路中器件的尺寸越来越小，为实现高密度、高性能的MOS晶体管，隔离结构的隔离工艺变得越来越重要。

浅沟槽隔离结构(STI)是一种重要的隔离结构。浅沟槽隔离结构的形成方法为：提供半导体衬底；在半导体衬底上生长氧化层；在氧化层上沉积硬掩膜层；以图形化的光刻胶为掩膜刻蚀硬掩膜层、氧化层及半导体衬底，在半导体衬底中形成沟槽；去除光刻胶；在所述沟槽内生长垫氧化层；在所述沟槽内沉积隔离层填充所述沟槽至所述硬掩膜层表面；对隔离层进行平坦化至露出硬掩膜层；用湿法刻蚀方法去除硬掩膜层和氧化层形成浅沟槽隔离结构。

现有技术中，沟槽中隔离层的效果不理想，影响CIS器件的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供金属栅极的制备方法，解决现有技术中金属栅极填充难度大的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种浅沟槽隔离结构的形成方法，包括：

a)提供半导体衬底，所述半导体衬底表面具有浅沟槽；

b)在所述浅沟槽的中沉积隔离层，所述隔离层覆盖所述浅沟槽的底壁及侧壁，且部分填充所述浅沟槽，未填充部分形成间隙；

c)刻蚀所述隔离层，增加所述间隙的宽深比；

d)重复进行b)和c)，直至所述浅沟槽中填充完全。

可选的，形成所述浅沟槽的步骤包括：

在所述半导体衬底表面形成刻蚀停止层；

选择性刻蚀所述半导体衬底，形成若干个浅沟槽。

可选的，所述刻蚀阻挡层包括依次位于所述半导体衬底表面的氧化硅和氮化硅。

可选的，所述浅沟槽的宽深比在1:4～1:6之间。

可选的，采用高密度等离子沉积工艺沉积所述隔离层，反应气体包括Ar、H₂、SiH₄、O₂、He。

可选的，采用SiCoNi工艺刻蚀所述隔离层。

可选的，刻蚀所述隔离层的厚度为覆盖浅沟槽侧壁的厚度的四分之一至二分之一之间。

可选的，刻蚀所述隔离层采用的温度为20℃～40℃，反应腔体的压力为2～4Torr；远程RF功率为2～5W，反应气体包括NH₃、HF、Ar、He。

可选的，所述隔离层的材料为氧化硅。

可选的，至少重复进行3～4次b)和c)步骤。

可选的，还包括：化学机械研磨所述隔离层，去除所述浅沟槽外的隔离层，形成浅沟槽隔离结构。

与现有技术相比，本发明提供的浅沟槽隔离结构的形成方法具有以下有益效果：