[发明专利]半导体结构的形成方法在审

专利信息
申请号: 201910733153.X 申请日: 2019-08-09
公开(公告)号: CN112349586A 公开(公告)日: 2021-02-09
发明(设计)人: 刘志坤;董天化;曾红林 申请(专利权)人: 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司
主分类号: H01L21/324 分类号: H01L21/324;H01L21/265
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 吴敏
地址: 201203 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 半导体 结构 形成 方法
【说明书】:

一种半导体结构的形成方法,包括:提供衬底;在所述衬底内形成浅沟槽隔离结构,所述浅沟槽隔离结构隔离出若干有源区;对所述有源区进行离子注入;离子注入后,在所述衬底上形成氮化硅层;进行退火处理,在所述有源区形成深阱;去除所述氮化硅层。本发明提供的半导体结构的形成方法,可以解决有源区损伤的问题,有利于提高半导体器件的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域,尤其涉及一种半导体结构的形成方法。

背景技术

随着半导体技术的发展,高压器件应用于很多集成电路中,为了满足高压器件有较高操作电压的要求,需要有很深的离子注入。离子注入的深度与退火处理工艺的温度和时间有关,退火温度越高,离子注入的深度越深,半导体器件的耐压性越好。

然而,随着半导体器件集成度的不断提高,为使制作在同一硅片上的器件之间互不打扰,需要在硅片上制作器件之间的隔离结构。目前浅沟槽隔离结构是高密度集成硅片上广泛采用的隔离技术。形成浅沟槽隔离结构以后,浅沟槽中填充的氧化硅与有源区的硅衬底接触,在较高的退火温度下,Si、O原子结合并生成气态SiO,气态SiO的流失会导致浅沟槽隔离结构与有源区的接触处形成空洞,会严重影响半导体器件的性能。

因此,如何在较高的退火温度下避免有源区的损伤,是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种半导体结构的形成方法,在形成深阱时,采用较高的退火温度也不会造成有源区的损伤。

为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种半导体结构的形成方法,包括:提供衬底;在所述衬底内形成浅沟槽隔离结构,所述浅沟槽隔离结构隔离出若干有源区;对所述有源区进行离子注入;离子注入后,在所述衬底上形成氮化硅层;进行退火处理,在所述有源区形成深阱;去除所述氮化硅层。

可选的,形成所述氮化硅层的方法为化学气相沉积法。

可选的,所述化学气相沉积法的反应气体为SiH2Cl2和NH3,反应温度为650~800℃。

可选的,所述反应气体SiH2Cl2和NH3的摩尔比例为1:2~1:1。

可选的,所述有源区包括第一有源区和第二有源区,对有源区进行离子注入包括:在所述第一有源区注入N型离子,形成N阱区;在所述第二有源区注入P型离子,形成P阱区。

可选的,注入的N型离子为磷离子,离子注入剂量为1E12~2E12atoms/cm2,注入能量为200~400KV。

可选的,注入的P型离子为硼离子,离子注入剂量为1.5E12~3.5E12atoms/cm2,注入能量为80~150KV。

可选的,所述退火处理的退火温度问1100~1200℃,退火时间为30~60min。

可选的,所述深阱的离子注入深度为800~900nm。

可选的,采用湿法腐蚀去除所述氮化硅层,所述湿法腐蚀的腐蚀液为磷酸溶液。

可选的,在进行离子注入前,还包括:在所述衬底上形成牺牲氧化层。

与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下有益效果:

在进行退火处理的步骤前,在所述衬底上先形成一层氮化硅层,所述氮化硅层覆盖所述有源区和所述浅沟槽隔离结构,防止在后续的退火工艺中,由于退火温度高导致Si原子和O原子生成气态SiO跑出,造成有源区的损伤,有利于提高半导体器件的性能。

附图说明

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