[发明专利]一种浅槽隔离结构及其制备方法

说明书

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种浅槽隔离结构，包括：衬底；保护层，覆盖衬底的上表面；碗形凹槽，贯穿保护层并延伸至衬底内；其中，碗形凹槽的两侧与底面形成的夹角均为圆角；以及该浅槽隔离结构的制备方法，其中，进行刻蚀工艺的过程中，将刻蚀温度从一第一预设值逐渐降低至一第二预设值；刻蚀工艺采用各向同性的刻蚀液，且刻蚀液中氯离子的流量为70sccm～90sccm；能够形成底部具有圆角的凹槽结构，能够避免浅槽隔离结构周围发生漏电的情况，以及避免应力集中的情况，从而提高产品良率。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种浅槽隔离结构及其制备方法。

背景技术

随着半导体工艺的进步，集成电路朝着更微小尺寸及更快的运算速度发展。当集成电路的尺寸日趋微小化之际，如何有效进行元件的隔离，是集成电路发展的重要关键。浅槽隔离结构是半导体产品中常见的结构，一般制备于晶圆上，用于将浅槽隔离结构两侧的单元进行隔离。因此，浅槽隔离结构往往需要较好的隔离能力。

在浅槽隔离结构的制备过程中，对沟槽的深度、宽度以及形貌的控制是较大的难点，尤其是对沟槽的形貌的控制，在很大程度上决定了浅槽隔离结构的隔离能力。

但是，现有的制备浅槽隔离结构的方法，所形成的凹槽结构往往会存在棱角，例如垂直或梯形的棱角，这很容易在晶圆内形成应力集中的情况，也不利于后续的制程中产生的应力的释放，可能会导致电流或电荷泄露的情况，严重时可能导致晶圆破损甚至报废。

专利CN101673702A公开了一种浅槽隔离结构的制作方法，对浅沟槽的顶部尖角进行了圆化，但是更易产生漏电流的浅沟槽的底部仍然存在尖角。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种浅槽隔离结构，其中，包括：

衬底；

保护层，覆盖所述衬底的上表面；

碗形凹槽，贯穿所述保护层并延伸至所述衬底内；

其中，所述碗形凹槽的两侧与底面形成的夹角均为圆角。

上述的浅槽隔离结构，其中，所述圆角的曲率为0.7～0.8。

上述的浅槽隔离结构，其中，所述圆角的半径为48nm～52nm。

上述的浅槽隔离结构，其中，所述圆角转过的角度为70°～75°。

上述的浅槽隔离结构，其中，所述衬底为硅衬底。

一种浅槽隔离结构的制备方法，其中，包括：

步骤S1，提供一衬底；

步骤S2，制备一保护层覆盖所述衬底的上表面；

步骤S3，制备一光刻胶层覆盖所述保护层的上表面；

步骤S4，对所述光刻胶层进行图形化形成刻蚀图案后，去除所述光刻胶层；

步骤S5，采用一刻蚀工艺对所述刻蚀图案暴露出的所述保护层进行刻蚀，直至在所述衬底中形成具有圆角的一碗形凹槽；

其中，所述步骤S5中，进行所述刻蚀工艺的过程中，将刻蚀温度从一第一预设值逐渐降低至一第二预设值；所述刻蚀工艺采用各向同性的刻蚀液，且所述刻蚀液中氯离子的流量为70sccm～90sccm。

上述的制备方法，其中，所述步骤S5中，所述刻蚀温度为匀速降低。

上述的制备方法，其中，所述第二预设值为30°～35°。

有益效果：本发明提出的一种浅槽隔离结构及其制备方法，能够形成底部具有圆角的凹槽结构，能够避免浅槽隔离结构周围发生漏电的情况，以及避免应力集中的情况，从而提高产品良率。