[发明专利]浅沟槽隔离结构平坦化的方法

说明书

本发明提供一种浅沟槽隔离结构平坦化的方法，所述方法包括：提供一半导体衬底，并于所述半导体衬底内形成隔离沟槽；于所述隔离沟槽内形成填充层且所述填充层延伸至有源区；采用等离子体处理工艺将形成于所述有源区的所述填充层表面的尖角进行去除。通过本发明降低了浅沟槽隔离结构平坦化过程中有源区的尖角折断造成的晶圆表面划伤的风险。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种浅沟槽隔离结构平坦化的方法。

背景技术

随着浅沟槽隔离结构尺寸的逐渐减小，单纯依靠HDP溅射工艺已经无法满足填充需求。目前，受限于高深宽比(HARP)工艺对形貌(profile)的严格要求，通常我们采用HDP“dep-etch”循环的方式，也即是SPM(Sequential Profile Modulation)方法，实现对隔离沟槽的无空洞(void free)填充来形成浅沟槽隔离结构。但随着循环次数的增加，器件有源区(AA)上累计的膜层会越来越厚，因此，在完成对隔离沟槽(trench)无空洞填充时，有源区上方累积的膜层会形成突出尖角，在这种情况下，若对浅沟槽隔离结构进行化学机械研磨，会使得尖角折断从而对晶圆造成划伤(如图1所示)。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种浅沟槽隔离结构平坦化的方法，用于降低在浅沟槽隔离结构平坦化过程中有源区的尖角折断造成的晶圆表面划伤的风险。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种浅沟槽隔离结构平坦化的方法，所述方法包括：

提供一半导体衬底，并于所述半导体衬底内形成隔离沟槽；

于所述隔离沟槽内形成填充层且所述填充层延伸至有源区；

采用等离子体处理工艺将形成于所述有源区的所述填充层表面的尖角进行去除。

可选地，在采用等离子体处理工艺去除所述尖角过程中所用到的刻蚀气体包括氦气及氧气。

可选地，所述刻蚀气体还包括氢气。

可选地，利用高密度等离子体化学气相沉积工艺通过沉积-刻蚀多次循环形成所述填充层。

可选地，所述填充层的材质包括氧化硅或氮化硅。

可选地，高密度等离子体化学气相沉积工艺中的反应气体包括氧气或硅烷，刻蚀气体包括氢气或氦气。

可选地，采用等离子体处理工艺对所述尖角进行去除后，所述方法包括对所述浅沟槽隔离结构进行化学机械研磨的步骤。

如上所述，本发明的浅沟槽隔离结构平坦化的方法，通过在形成浅沟槽隔离结构的填充层之后，对填充层进行以氧气和氦气为主要刻蚀气体的等离子处理工艺来去除形成于有源区的尖角，从而降低后续对填充层进行化学机械研磨时产生划伤的风险。

附图说明

图1显示为现有的产生划伤的半导体结构的扫描电镜图。

图2显示为本发明的浅沟槽隔离结构平坦化的方法的流程图。

图3显示为本发明的形成有隔离沟槽的半导体衬底的剖面结构示意图。

图4显示为本发明的形成填充层后的剖面结构示意图。

图5显示为本发明的利用等离子处理填充层以去除尖角的示意图。

图6显示为本发明的进行等离子处理后的剖面结构示意图。

图7显示为本发明的形成填充层后的扫描电镜图。

图8显示为本发明的进行等离子处理后的扫描电镜图。

附图标号说明

10：半导体衬底；11：硬掩膜层；20：隔离沟槽；30：填充层