一种浅沟槽结构及浅沟槽填充方法技术

本发明专利技术提供了一种浅沟槽结构及浅沟槽填充方法，涉及用于半导体的制造工艺领域，包括基底、第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁和第二侧壁对称设置并形成浅沟槽，浅沟槽包括上部和下部，形成浅沟槽上部的部分第一侧壁和部分第一侧壁的相对于基底的斜率小于形成浅沟槽下部的部分第一侧壁和部分第二侧壁。进行浅沟槽隔绝层淀积；将氮化硅层移除。本发明专利技术的技术方案增加生产产能，降低生产成本，工艺调整较小容易实施。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了，涉及用于半导体的制造工艺领域，包括基底、第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁和第二侧壁对称设置并形成浅沟槽，浅沟槽包括上部和下部，形成浅沟槽上部的部分第一侧壁和部分第一侧壁的相对于基底的斜率小于形成浅沟槽下部的部分第一侧壁和部分第二侧壁。进行浅沟槽隔绝层淀积；将氮化硅层移除。本专利技术的技术方案增加生产产能，降低生产成本，工艺调整较小容易实施。【专利说明】
本专利技术涉及用于半导体MOS器件的制造工艺领域，尤其涉及。
技术介绍
STI (Shallow Trench Isolation,浅沟道隔离)工艺随着集成电路的线宽逐渐降低越来越多的面临填充空洞的问题，虽然HARP SiCoNi工艺能够解决截止到32/28纳米节点所面临的填充问题，但是因为增加了工艺步骤，使得产能降低和生产成本升高。如果只应用HARP工艺填充就需要降低沟槽侧壁倾斜角度，这样就要减小有源区面积使得集成度下降。中国专利(CN101958267A)公开了一种浅沟槽填充方法，包括:提供衬底；所述衬底内形成有沟槽；所述沟槽侧壁形成有侧壁氧化层；用Si02以递进速率填充所述沟槽，直至填充所述沟槽的第一宽度；对所述沟槽进行抽真空处理；用Si02以第二填充速率填充所述沟槽。该专利不但能够有效的填充沟槽，避免出现空隙现象或者出现隙缝现象，而且兼顾了填充效率和填充效果。但该专利不能降低填充空洞的问题。中国专利(CN102479739A)公开了一种浅沟槽隔离结构中的沟槽填充方法，当建立多组实验条件时，建立的多组实验条件中的每一组都采用了优化前的工艺参数组，多组实验条件的区别仅在于:沉积厚度为d的氧化物后是否对控片进行冷却降温或沉积厚度为d的氧化物的过程中冷却降温的次数，最后根据预期的应力标准，选择一组实验条件作为优化后的工艺条件以进行沟槽填充。采用本专利技术公开的方法能够一方面避免沟槽中的填充物出现空洞，另一方面使 得沟槽中的填充物满足预期的应力标准。但该专利不能降低填充空洞的问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提供一种浅沟槽结构及其浅沟槽填充方法。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案为:一种浅沟槽结构，包括基底、第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁设于所述基底之上，所述第一侧壁和第二侧壁对称设置并形成浅沟槽，所述浅沟槽包括上部和下部，所述下部临近所述基底，所述上部远离所述基底，形成所述浅沟槽上部的部分第一侧壁和部分第一侧壁的相对于所述基底的斜率小于形成所述浅沟槽下部的部分第一侧壁和部分第二侧壁的斜率。其中，所述浅沟槽的截面形成呈喇叭形。其中，所述浅沟槽的上部和下部之间还包括中部，形成所述浅沟槽中部的部分第一侧壁和部分第一侧壁的斜率大于形成所述浅沟槽上部的部分第一侧壁和部分第二侧壁的斜率，并小于形成所述浅沟槽下部的部分第一侧壁和部分第二侧壁的斜率。其中，形成所述浅沟槽的第一侧壁和第一侧壁的斜率在浅沟槽的上部至下部的方向上逐渐增大，所述浅沟槽的截面呈光滑曲面构成的喇叭形。其中，形成所述浅沟槽下部的部分第一侧壁和部分第二侧壁的斜率大于85~88。其中，形成所述浅沟槽上部的部分第一侧壁和部分第一侧壁的斜率小于85~88。其中，所述第一侧壁和第二侧壁的顶部为氮化硅层。一种浅沟槽填充方法，包括以下步骤:步骤1，形成如上所述的浅沟槽结构；步骤2，进行浅沟槽隔绝层淀积；步骤3，将所述第一侧壁和第二侧壁顶部的氮化硅层移除。其中，所述步骤I中通过干法刻蚀形成浅沟槽结构。本专利技术的技术方案与传统工艺相比，没有增加工艺步骤，没有减小有源区面积和工艺集成度，甚至可以减少工艺步骤，增加生产产能，降低生产成本，只需要对于干法蚀刻进行工艺调整来改变沟槽形貌就能实现无空洞浅沟槽隔绝层填充，工艺调整较小容易实施。【专利附图】【附图说明】参考所附附图，以更加充分的描述本专利技术的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本 专利技术范围的限制。图1本专利技术实施例的浅沟槽结构的结构示意图；图2本专利技术方法实施例的步骤2形成的结构示意图；图3本专利技术方法实施例的步骤3形成的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，显然，所描述的实例仅仅是本专利技术一部分实例，而不是全部的实例。基于本专利技术汇总的实例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有实例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实例及实例中的特征可以相互自由组合。以下将结合附图对本专利技术的一个实例做具体阐释。如图1所示的本专利技术实施例的一种浅沟槽结构，包括基底1、第一侧壁2和第二侧壁3。第一侧壁2和第二侧壁3设于基底I之上。第一侧壁2和第二侧壁3对称设置并形成浅沟槽4。浅沟槽4包括上部和下部，下部临近基底1，上部远离基底2。形成浅沟槽4上部的部分第一侧壁2和部分第一侧壁3的相对于基底2的斜率小于形成浅沟槽4下部的部分第一侧壁2和部分第二侧壁3。浅沟槽4的截面形成呈喇叭形。传统的浅沟槽隔绝层填充往往集中在填充工艺的开发和完善，本专利技术是通过干法蚀刻的工艺调整将原本V形的浅沟槽形貌改为喇叭形浅沟槽。通过这种工艺调整可以将沟槽分为上下两部分，下部分侧壁较为陡峭(斜率优选>86)，上部分侧壁角度较小(斜率优选〈86)。由此可以提供一个开放的角度为HARP (HighAspect Ratio Process)制程方式提供一个没有空洞的填充结构。此外，在本专利技术的实施例中，通过干法蚀刻的工艺调整将原本V形的浅沟槽形貌改为喇叭形渐变斜率侧壁构成的浅沟槽。通过这种工艺调整可以将沟槽分为从下向上渐变的结构，下部分侧壁较为陡峭，上部分侧壁斜率较小(〈86)，可以提供一个开放的角度为HARP (High Aspect Ratio Process)制程方式提供一个没有空洞的填充结构。根据HARP制程特点，随着淀积厚度的增加会加剧悬垂(overhang),淀积初期淀积均匀性很好，不易产生孔洞，随着淀积厚度的增加出现孔洞的可能性越高，而这种结构的沟槽从下向上的开角逐渐放大，随着淀积厚度的增加开角也在增加从而避免孔洞出现。同时对于侧壁通过控制圆滑度(减小曲率)来使器件性能不会受到影响或尖端放电等现象。如图1至3所示的本专利技术实施例的一种浅沟槽填充方法，包括以下步骤:步骤1，通过干法刻蚀形成喇叭形的浅沟槽结构；步骤2，进行浅沟槽隔绝层淀积；步骤3，将第一侧壁和第二侧壁顶部的氮化硅层移除。本专利技术的实施例不但没有增加工艺步骤，没有减小有源区面积和工艺集成度，甚至可以减少工艺步骤，增加生产产能，降低生产成本，只需要对于干法蚀刻进行工艺调整来改变沟槽形貌就能实现无空洞浅沟槽隔绝层填充，工艺调整较小容易实施。以上所述仅为本专利技术较佳的实施例，并非因此限制本专利技术的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本专利技术说明书及图示内容所做出的等同替换和显而易见的变 化所得到的方案，均应当包含在本专利技术的保护范围内。【权利要求】1.一种浅沟槽结构，其特征在于，包括基底、第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁设于所述基底之上，所述第一侧壁和第二侧壁对称设置并形成浅沟槽，所述浅沟槽包括上部和下部，所述下部临近所述基底，所述上部远离所述基底，形成所述浅沟槽上部的部分第一侧壁和部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浅沟槽结构，其特征在于，包括基底、第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁设于所述基底之上，所述第一侧壁和第二侧壁对称设置并形成浅沟槽，所述浅沟槽包括上部和下部，所述下部临近所述基底，所述上部远离所述基底，形成所述浅沟槽上部的部分第一侧壁和部分第一侧壁的相对于所述基底的斜率小于形成所述浅沟槽下部的部分第一侧壁和部分第二侧壁的斜率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张志刚，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31