[发明专利]沟槽填充结构及其制备方法

说明书

一种沟槽填充结构及其制备方法，其中方法包括：提供基底；在所述基底内形成沟槽结构，所述沟槽结构包括若干个第一沟槽，相邻第一沟槽之间有第二沟槽，相邻第一沟槽和第二沟槽之间相互连通，且沿垂直于所述第一沟槽和所述第二沟槽排列方向上，所述第一沟槽具有第一尺寸，所述第二沟槽具有第二尺寸，所述第一尺寸大于所述第二尺寸，沿平行于所述第一沟槽和所述第二沟槽排列方向上，所述第一沟槽具有第三尺寸，所述第三尺寸大于所述第二尺寸；在所述沟槽结构内沉积填充材料，直至所述第二沟槽被完全填充满，在所述沟槽结构内形成沟槽填充结构。所述方法避免了形成的沟槽填充结构中存在有空洞。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种沟槽填充结构及其制备方法。

背景技术

随着半导体制造技术的发展，为了填充离子、防止漏电，需要形成沟槽填充结构作为填充。

随着集成度的提高，形成沟槽的深宽比更大，后续在沟槽内填充材料中时，沟槽的顶部易发生提前闭合，从而在沟槽内形成空洞，这些空洞的出现会对器件的后续可靠性产生影响。

虽然通过控制刻蚀工艺可以改善形成沟槽时侧壁表面产生弯曲的大小以及位置，从而改善空洞的为位置和大小。然而，现有技术形成的沟槽填充结构中仍然存在空洞。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种沟槽填充结构及其制备方法，避免沟槽填充结构中产生空洞。

为解决上述技术问题，本发明提供一种沟槽填充结构的制备方法，包括：提供基底；在所述基底内形成沟槽结构，所述沟槽结构包括若干个第一沟槽，相邻第一沟槽之间有第二沟槽，相邻第一沟槽和第二沟槽之间相互连通，且沿垂直于所述第一沟槽和所述第二沟槽排列方向上，所述第一沟槽具有第一尺寸，所述第二沟槽具有第二尺寸，所述第一尺寸大于所述第二尺寸，沿平行于所述第一沟槽和所述第二沟槽排列方向上，所述第一沟槽具有第三尺寸，所述第三尺寸大于所述第二尺寸；；在所述沟槽结构内沉积填充材料，直至所述第二沟槽被完全填充满，在所述沟槽结构内形成沟槽填充结构。

可选的，所述第一沟槽在平行于基底表面的图形包括：圆形、长方形、正方形和椭圆形等图形中的一种或者几种。

可选的，所述第一尺寸为第二尺寸的2倍以上；所述第三尺寸为第二尺寸的2倍以上。

可选的，所述第一尺寸的范围为600纳米～700纳米；所述第二尺寸的范围为160纳米～200纳米；所述第三尺寸的范围为600纳米～700纳米。

可选的，所述沟槽结构的形成方法包括：在所述基底表面形成图形化的光胶层，所述光胶层定义出所述第一沟槽和所述第二沟槽的位置和形状；以所述图形化的光胶层为掩膜，刻蚀所述基底，在所述基底内形成所述沟槽结构。

可选的，所述沟槽填充结构的形成方法包括：采用第一沉积工艺，在所述第一沟槽和所述第二沟槽内沉积第一填充材料，直至所述第二沟槽的顶部闭合，所述第二沟槽内具有空洞，形成初始填充结构；采用第二沉积工艺，在所述第一沟槽内沉积第二填充材料，通过所述第一沟槽横向填充所述第二沟槽内的空洞，直至所述第二沟槽被完全填充满，在所述沟槽结构内形成所述沟槽填充结构。

可选的，所述第一沉积工艺和第二沉积工艺相同或者不同；所述第一沉积工艺包括：物理气相沉积工艺、等离子体增强化学气相沉积工艺、流体化学气相沉积工艺或者高深宽比化学气相沉积工艺；所述第二沉积工艺包括：物理气相沉积工艺、等离子体增强化学气相沉积工艺、流体化学气相沉积工艺或者高深宽比化学气相沉积工艺。