隔离结构和制造隔离结构的方法技术

技术编号:15765565 阅读:156 留言:0更新日期:2017-07-06 08:45
一种制造半导体器件的方法包括在衬底中形成第一沟槽和第二沟槽,第一沟槽和第二沟槽互相连通,第二沟槽可以形成得比第一沟槽宽;在第一沟槽的内表面之上和在第二沟槽的内表面之上形成内衬层;在内衬层之上形成覆盖层,以形成融合的悬垂部分和未融合的悬垂部分,融合的悬垂部分可以填充第一沟槽的顶部部分,未融合的悬垂部分可以使第二沟槽的顶部部分开口;并且在覆盖层之上形成间隙填充层,以填充第一沟槽和第二沟槽的下部部分。

Isolation structure and method for manufacturing isolation structure

A method of manufacturing a semiconductor device includes forming first and second trenches in the substrate, the first and second trenches connected with each other, the second was better than the first trench can be formed in the first groove groove width; the inner surface of the above and on the inner surface of the second groove forming the lining layer; the inner lining layer is formed on the cover layer the formation of overhang of fusion and non fusion of overhang, the top overhang fusion can filling the first trench portion of the overhang of non fusion can make the top second groove part of the opening; and the gap filling layer is formed in the cover layer, with lower filling the first trench and the second trench portion.

【技术实现步骤摘要】
隔离结构和制造隔离结构的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2015年12月23日提交的申请号为10-2015-0184820的韩国专利申请的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
示例性实施例涉及半导体器件,更具体地,涉及隔离结构和制造隔离结构的方法。
技术介绍
当半导体器件高度集成时,要求具有更小宽度的隔离结构。可以通过在衬底中形成沟槽并在沟槽中填充电介质层来形成隔离结构。有源区可以由隔离结构限定。但是,当有源区的临界尺寸或图案大小减小时,在有源区中发生倾斜现象或弯曲现象。
技术实现思路
各个实施例涉及能够防止倾斜现象和弯曲现象的隔离结构、用于制造隔离结构的方法以及用于制造包括隔离结构的半导体器件的方法。在一个实施例中,一种制造半导体器件的方法可以包括:在衬底中形成第一沟槽和第二沟槽,第一沟槽和第二沟槽互相连通,第二沟槽可以形成得比第一沟槽宽;在第一沟槽的内表面之上和在第二沟槽的内表面之上形成内衬层;在内衬层之上形成覆盖层,以形成融合的悬垂部分和未融合的悬垂部分,融合的悬垂部分可以填充第一沟槽的顶部部分,未融合的悬垂部分可以使第二沟槽的顶部部分开口;并且在覆盖层之上形成间隙填充层,以填充第一沟槽和第二沟槽的下部部分。融合的悬垂部分可以在第一沟槽的下部部分中限定第一间隙,未融合的悬垂部分可以在第二沟槽中限定第二间隙,第一间隙和第二间隙互相连通,并且间隙填充层可以填充第一间隙和第二间隙,并且从第二间隙延伸到第一间隙。所述方法还可以包括:使间隙填充层和覆盖层平坦化,以在第一沟槽和第二沟槽中形成隔离结构,平坦化的间隙填充层可以包括设置在第一沟槽中的第一平坦化的间隙填充层和设置在第二沟槽中的第二平坦化的间隙填充层,第一平坦化的间隙填充层可以被融合的悬垂部分完全覆盖,并且第二平坦化的间隙填充层可以形成在第一沟槽的顶部侧壁之上。可以通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或低温原子层沉积(ALD)形成覆盖层。覆盖层可以包括氧化物基材料。形成内衬层可以包括在第一沟槽的内部表面之上和在第二沟槽的内部表面之上形成种子硅层;并且在种子硅层之上形成非晶硅层。所述方法还可以包括,在形成内衬层之后,将内衬层转化成氧化硅层。可以通过自由基氧化或干法氧化来执行将内衬层转化成氧化硅层。形成内衬层可以包括在第一沟槽的内部表面之上和在第二沟槽的内部表面之上形成第一氧化物层;执行氧化过程,以在第一沟槽和第二沟槽的内部表面与第一氧化物层之间形成第二氧化物层。可以通过自由基氧化或干法氧化来执行氧化过程。形成间隙填充层可以包括:在覆盖层之上形成第一电介质层,第一电介质层基本上完全填充第一沟槽并且部分填充第二沟槽;并且在第一电介质层之上形成第二电介质层,以填充第二沟槽。第一电介质层可以包括氮化物,并且第二电介质层可以包括氧化物。第一电介质层和第二电介质层中的每一个可以包括氮化物。所述方法还可以包括使间隙填充层和覆盖层平坦化,以在第一沟槽和第二沟槽中形成隔离结构,隔离结构限定有源区;形成跨越隔离结构和有源区延伸的栅沟槽;在栅沟槽的内部表面之上形成栅电介质层;在栅电介质层之上形成栅层,以填充栅沟槽;使栅层凹陷,以形成栅电极,从而使栅电极保留在栅沟槽中;并且在栅电极之上并且在栅沟槽中形成栅覆盖层。所述方法还可以包括使栅沟槽下的隔离结构凹陷,以形成鳍区。形成栅电介质层可以包括在栅沟槽的内部表面之上形成硅层;并且将硅层转化成氧化硅层。形成栅电介质层可以包括在栅沟槽的内部表面之上形成氮化硅层;并且将氮化硅层转化成氧化硅层。形成栅电介质层可以包括在栅沟槽的内部表面之上形成第一氧化硅层;并且执行氧化过程,以在栅沟槽的内部表面与第一氧化硅层之间形成第二氧化硅层。所述方法还可以包括在每一个有源区中形成第一接触节点和第二接触节点;形成耦合到第一接触节点的位线;并且形成耦合到第二接触节点的存储元件。第一沟槽和第二沟槽可以限定有源区。有源区可以包括由第一沟槽限定并且由融合的悬垂部分支撑的第一对有源区;以及由第二沟槽限定的第二对有源区。在一个实施例中,一种用于制造半导体器件的方法可以包括:在衬底中形成第一沟槽和第二沟槽以限定多个有源区,第一沟槽和第二沟槽互相连通,第二沟槽形成得比第一沟槽宽;在第一沟槽的内部表面之上和在第二沟槽的内部表面之上形成硅层;在硅层之上形成第一氧化物层;并且执行硅层和第一氧化物层的氧化过程,以形成第二氧化物层,第二氧化物层基本上完全填充第一沟槽。可以通过自由基氧化执行氧化过程。第一氧化物层可以包括可流动的氧化物。第一氧化物层可以包括含氢的氧化硅。硅层可以包括非晶硅。所述方法还可以包括在第二氧化物层之上形成氮化物层,以使氮化物层填充第二沟槽;使氮化物层和第二氧化物层平坦化,以在第一沟槽和第二沟槽中形成隔离结构;形成跨越隔离结构和有源区延伸的栅沟槽;并且在栅沟槽的内部表面之上形成栅电介质层。所述方法还可以包括使位于栅沟槽下的隔离结构凹陷,以形成鳍区。形成栅电介质层可以包括在栅沟槽的内部表面之上形成内衬硅层;并且将内衬硅层转化成氧化硅层。形成栅电介质层可以包括在栅沟槽的内部表面之上形成氮化硅层;并且将氮化硅层转化成氧化硅层。形成栅电介质层可以包括在栅沟槽的内部表面之上形成第一氧化硅层;并且执行氧化过程,以在栅沟槽的内部表面与第一氧化硅层之间形成第二氧化硅层。所述方法还可以包括在栅电介质层之上形成栅层,以填充栅沟槽;使栅层凹陷,以在栅沟槽中形成栅电极;并且在栅电极之上并且在栅沟槽中形成栅覆盖层。所述方法还可以包括形成耦合到每一个有源区的第一接触节点的位线;并且形成耦合到每一个有源区的第二接触节点的存储元件。附图说明图1A和图1B是根据第一实施例的半导体器件的平面图。图1C是沿图1B的线A-A’截取的截面图。图2A至图2F示出了用于制造根据第一实施例的半导体器件的方法。图3A和图3B是根据第二实施例的半导体器件的平面图和截面图。图4A至图4E示出了用于制造根据第二实施例的半导体器件的方法。图5A和图5B是根据第三实施例的半导体器件的平面图和截面图。图6A至图6E示出了用于制造根据第三实施例的半导体器件的方法。图7A至图7G示出了用于制造根据实施例的存储单元的方法。图8是根据图7G的存储单元阵列的平面图。图9是将第三实施例应用到其上的存储单元阵列。图10是将第一实施例应用到其上的存储单元阵列。具体实施方式以下将参考附图更详细地描述各个实施例。但是,本专利技术可以不同的形式体现,并应该理解为不限于在此列出的实施例。相反,提供这些实施例,以使本公开彻底和完整,并且将本专利技术范围充分地传达给本领域技术人员。在本公开中,相同的附图标记在各个图和本专利技术的实施例中是指相同的部件。附图并不一定成比例,并且在某些情况下,比例可能被夸大,以清楚地展示实施例的特征。当第一层被称为是在第二层“上”或在衬底“上”时,不只是指第一层直接形成在第二层或衬底上的情况,而且还指第三层存在于第一层与第二层或衬底之间的情况。图1A和图1B是根据第一实施例的半导体器件的平面图。图1A是有源区和沟槽的细节图。图1B是形成有隔离结构的半导体器件的平面图。图1C是沿图1B的线A-A’截取的截面图。参见图1A至图1C,半导体器件100可以包括衬底101。限定多个有源区104的隔离结构I100可以形成在衬本文档来自技高网...
隔离结构和制造隔离结构的方法

【技术保护点】
一种制造半导体器件的方法,包括:在衬底中形成第一沟槽和第二沟槽,其中,第一沟槽和第二沟槽互相连通,其中,第二沟槽形成得比第一沟槽宽;在第一沟槽的内部表面之上和第二沟槽的内部表面之上形成内衬层;在内衬层之上形成覆盖层,以形成融合的悬垂部分和未融合的悬垂部分,其中,融合的悬垂部分填充第一沟槽的顶部部分,其中,未融合的悬垂部分使第二沟槽的顶部部分开口;并且在覆盖层之上形成间隙填充层,以填充第一沟槽和第二沟槽的下部部分。

【技术特征摘要】
2015.12.23 KR 10-2015-01848201.一种制造半导体器件的方法,包括:在衬底中形成第一沟槽和第二沟槽,其中,第一沟槽和第二沟槽互相连通,其中,第二沟槽形成得比第一沟槽宽;在第一沟槽的内部表面之上和第二沟槽的内部表面之上形成内衬层;在内衬层之上形成覆盖层,以形成融合的悬垂部分和未融合的悬垂部分,其中,融合的悬垂部分填充第一沟槽的顶部部分,其中,未融合的悬垂部分使第二沟槽的顶部部分开口;并且在覆盖层之上形成间隙填充层,以填充第一沟槽和第二沟槽的下部部分。2.根据权利要求1所述的方法,其中,融合的悬垂部分在第一沟槽的下部部分中限定第一间隙,其中,未融合的悬垂部分在第二沟槽中限定第二间隙,其中,第一间隙和第二间隙互相连通,并且其中,间隙填充层填充第一间隙和第二间隙,并且从第二间隙延伸到第一间隙。3.根据权利要求1所述的方法,还包括:使间隙填充层和覆盖层平坦化,以在第一沟槽和第二沟槽中形成隔离结构,其中,平坦化的间隙填充层包括设置在第一沟槽中的第一平坦化的间隙填充层以及设置在第二沟槽中的第二平坦化的间隙填充层,其中,第一平坦化的间隙填充层被融合的悬垂部分完全覆盖,并且其中,第二平坦化的间隙填充层形成在第一沟槽的顶部侧壁之上。4.根据权利要求1所述的方法,其中,通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或低温原子层沉积(ALD)形成覆盖层。5.根据权利要求1所述的方法,其中,覆盖层包括氧化物基材料。6.根据权利要求1所述的方法,其中,形成内衬层包括:在第一沟槽的内部表面之上和第二沟槽的内部表面之上形成种子硅层;并且在种子硅层之上形成非晶硅层。7.根据权利要求6所述的方法,还包括:在形成覆盖层之后,将内衬层转化成氧化硅层。8.根据权利要求7所述的方法,其中,通过自由基氧化或干法氧化来执行将内衬层转化成氧化硅层。9.根据权利要求1所述的方法,其中,形成内衬层包括:在第一沟槽的内部表面之上和第二沟槽的内部表面之上形成第一氧化物层;并且执行氧化过程,以在第一沟槽和第二沟槽的内部表面与第一氧化物层之间形成第二氧化物层。10.根据权利要求9所述的方法,其中,通过自由基氧化或干法氧化来执行氧化过程。11.根据权利要求1所述的方法,其中,形成间隙填充层包括:在覆盖层之上形成第一电介质层,其中,第一电介质层基本上完全填充第一沟槽并且部分填充第二沟槽;并且在第一电介质层之上形成第二电介质层,以填充第二沟槽。12.据权利要求11所述的方法,其中,第一电介质层包括氮化物,并且其中,第二电介质层包括氧化物。13.根据权利要求11所述的方法,其中,第一电介质层和第二电介质层中的每一个包括氮化物。14.根据权利要求1所述的方法,还包括:使间隙填充层和覆盖层平坦化,以在第一沟槽和第二沟槽中形成隔离结构,其中,隔离结构限定有源区;形成跨越隔离结构和有源区延伸的栅沟槽;在栅沟槽的内部表面之上形成栅电介质层;在栅电介质层之上形成栅层,以填充栅沟槽;使栅层凹陷,以形成栅电极,从而使栅电极保留在栅沟...

【专利技术属性】
技术研发人员:金银贞李振烈宋翰相金秀浩
申请(专利权)人:爱思开海力士有限公司
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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