半导体器件的制作方法及半导体器件技术

本申请公开了一种半导体器件的制作方法及半导体器件。其中，该制作方法包括：提供衬底，衬底内形成有埋入层；刻蚀衬底形成第一浅沟槽，第一浅沟槽的深度小于埋入层在衬底内的深度，并将相邻第一浅沟槽之间的衬底作为有源区；形成覆盖第一浅沟槽和衬底的隔离物质层；刻蚀隔离物质层和衬底，形成使部分埋入层暴露的凹槽，其中，第一浅沟槽位于有源区和凹槽之间；在凹槽中形成填充材料层。该制作方法避免了第一浅沟槽的形成过程对第一浅沟槽及填充材料层造成的损伤，进而提高了半导体器件的性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体集成电路制作
，具体而言，涉及一种半导体器件的制作方法及半导体器件。
技术介绍
在半导体器件的制作过程中，例如在逻辑器件或高压器件等的制作过程中，通常需要在衬底中形成埋入层以在竖直方向上隔离有源区和衬底，然后刻蚀衬底形成与埋入层相连的凹槽，并在凹槽中形成填充材料层。上述填充材料层中材料可以为隔离材料，以在横向上隔离有源区和衬底。上述填充材料层中材料还可以包括形成于凹槽内壁上的隔离材料和位于隔离材料中的导电材料，其中形成于凹槽内壁上的隔离材料用于在横向上隔离有源区和衬底，位于隔离材料中的导电材料用于在埋入层和外围电路之间形成电连接。图1至图5示出了现有半导体器件的制作方法。该制作方法包括以下步骤:首先，提供如图1所示形成有埋入层20'的衬底10';然后，在衬底10'的表面形成掩膜层40'，进而形成如图2所示的基体结构；接下来，根据所欲形成的与埋入层20'相连的凹槽51'的位置向下刻蚀掩膜层40'和衬底10'形成与埋入层20'相连的凹槽51'，并在凹槽51'中形成填充材料层52'，进而形成如图3所示的基体结构；接下来，依次刻蚀位于所形成的凹槽与所欲形成有源区的位置之间的掩膜层40'和衬底10'形成浅沟槽61'，去除掩膜层40'，并在浅沟槽61'与欲形成有源区的衬底表面上形成隔离物质预备层70'，进而形成如图4所示的基体结构；最后，刻蚀去除位于欲形成有源区的衬底表面上的隔离物质预备层70'形成浅沟槽隔离结构71'和有源区80'，进而形成如图5所示的基体结构。在上述半导体器件的制作方法中，刻蚀形成浅沟槽时，通常为干法刻蚀，例如等离子刻蚀。这种刻蚀方法会对前期形成的填充材料层造成损伤，并会在填充材料层的表面上形成刻蚀残留物，从而影响后续工艺的进行，进而降低半导体器件的性能。目前，针对上述问题还没有有效的解决方法。
技术实现思路
本申请旨在提供一种半导体器件的制作方法及半导体器件，以提高半导体器件的性能。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种半导体器件的制作方法，该制作方法包括:提供衬底，衬底内形成有埋入层；刻蚀衬底形成第一浅沟槽，第一浅沟槽的深度小于埋入层在衬底内的深度，并将相邻第一浅沟槽之间的衬底作为有源区；形成覆盖第一浅沟槽和衬底的隔离物质层；刻蚀隔离物质层和衬底，形成使部分埋入层暴露的凹槽，其中，第一浅沟槽位于有源区和凹槽之间；在凹槽中形成填充材料层。进一步地，形成第一浅沟槽的步骤包括:在衬底的表面上形成掩膜层；依次刻蚀掩膜层和衬底，以形成第一浅沟槽；去除剩余的掩膜层。进一步地，形成凹槽的步骤包括:沿对应于欲形成凹槽的位置向下刻蚀隔离物质层至衬底的表面裸露，形成横截面积大于所欲形成凹槽的横截面积的第一通孔；以及沿第一通孔中向下刻蚀衬底，形成凹槽。进一步地，在凹槽中形成填充材料层的步骤之后，该制作方法还包括:沿对应于有源区的位置刻蚀隔离物质层，以露出有源区的表面。进一步地，在形成第一浅沟槽的步骤中，在第一浅沟槽远离有源区一侧的衬底中形成第二浅沟槽。进一步地，形成第一浅沟槽和第二浅沟槽的步骤包括:在衬底的表面上形成掩膜层；依次刻蚀掩膜层和衬底，以形成第一浅沟槽和第二浅沟槽。进一步地，形成隔离物质层的步骤中，在第一浅沟槽、第二浅沟槽和剩余的掩膜层上形成隔离物质层。进一步地，形成凹槽的步骤包括:沿对应于欲形成凹槽的位置向下刻蚀隔离物质层至掩膜层的表面裸露，形成横截面积大于所欲形成凹槽的横截面积的第一通孔；沿第一通孔刻蚀去除掩膜层，在隔离物质层中形成第二通孔；沿第二通孔向下刻蚀衬底，以形成凹槽。进一步地，在凹槽中形成填充材料层的步骤之后，该制作方法还包括:平坦化处理隔离物质层，以使剩余的掩膜层表面裸露；以及去除剩余的掩膜层，以暴露出有源区的表面。进一步地，填充材料层为隔离材料层；或者填充材料层包括:形成于凹槽内壁上的隔离材料层和位于隔离材料层中的导电材料层。进一步地，填充材料层包括形成于凹槽内壁上的隔离材料层和位于隔离材料层中的导电材料层时，形成填充材料层的步骤包括:对凹槽内壁上的衬底进行热氧化处理以形成隔离材料层，以及在经热氧化处理后的凹槽中填充导电材料形成导电材料层；或者在凹槽的内壁上沉积形成隔离材料层，并在形成有隔离材料层的凹槽填充导电材料形成导电材料层。进一步地，埋入层为N型层或P型层。同时，本申请还提供了一种半导体器件，该半导体器件由本申请上述的制作方法制作而成。应用本申请的技术方案，通过刻蚀衬底形成第一浅沟槽，并将相邻第一浅沟槽之间的衬底作为有源区，然后再形成使部分埋入层暴露的凹槽以及位于凹槽中的填充材料层，从而避免了第一浅沟槽的形成过程对填充材料层造成的损伤，进而提高了半导体器件的性能。【附图说明】构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中:图1示出了在现有半导体器件的制作方法中，形成有埋入层的衬底的剖面结构示意图；图2示出了在图1中示出的衬底的表面形成掩膜层后的基体的剖面结构示意图；图3示出了向下刻蚀图2中示出的掩膜层和衬底形成与埋入层相连的凹槽，并在凹槽中形成填充材料层后的基体的剖面结构示意图；图4示出了依次刻蚀图3中示出的凹槽与所欲形成有源区的位置之间的掩膜层和衬底形成浅沟槽，除掩膜层，并在浅沟槽与欲形成有源区的衬底表面上形成隔离物质预备层后的基体的剖面结构示意图；图5示出了刻蚀去除图4中示出的衬底表面的欲形成有源区的位置衬底表面的隔离物质层以形成浅沟槽隔离结构和有源区后的基体的剖面结构示意图；图6示出了本申请提供的半导体器件的制作方法的流程示意图；图7-1示出了本申请的一种优选实施方式所提供的半导体器件的制作方法中，形成有埋入层的衬底后的基体的剖面结构示意图；图7-2示出了在图7-1所示的衬底的表面上形成掩膜层后的基体的剖面结构示意图；图7-3示出了依次刻蚀图7-2所示的掩膜层和衬底以形成第一浅沟槽，并去除剩余的掩膜层后的基体的剖面结构示意图；图7-4示出了形成覆盖图7-3所示的第一浅沟槽和衬底的隔离物质层后的基体的剖面结构示意图；图7-5示出了刻蚀图7-4所示的隔离物质层和衬底，形成使部分埋入层暴露的凹槽后的基体的当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：提供衬底，所述衬底内形成有埋入层；刻蚀所述衬底形成第一浅沟槽，所述第一浅沟槽的深度小于所述埋入层在所述衬底内的深度，并将相邻所述第一浅沟槽之间的所述衬底作为有源区；形成覆盖所述第一浅沟槽和所述衬底的隔离物质层；刻蚀所述隔离物质层和所述衬底，形成使部分所述埋入层暴露的凹槽，其中，所述第一浅沟槽位于所述有源区和所述凹槽之间；在所述凹槽中形成填充材料层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺吉伟，王刚宁，朱岩岩，刘丽，冯喆韻，蒲贤勇，孙涛，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31