一种浅沟槽隔离有源区的方法技术

本发明专利技术公开了一种浅沟槽隔离有源区的方法，该方法包括：提供一衬底；在所述衬底上形成预设形状的浅沟槽结构；在所述浅沟槽结构的表面形成隔离氧化层；在所述隔离氧化层背离所述浅沟槽结构的一侧形成阻挡层；在所述浅沟槽结构内沉积薄膜，并进行退火处理。该方法通过设置隔离氧化层以及阻挡层结构，在退火处理过程中，消除了沉积的薄膜与衬底之间发生的化学反应，进而有效保护了衬底的尺寸，避免了有源区面积的损失。

A method of isolating active region with shallow trench

The invention discloses a method for shallow trench isolation of the active region, the method comprises: providing a substrate; forming a shallow trench structure preset shape on the substrate; forming an isolation oxide layer on the surface of the shallow trench isolation structure; one side of the oxide layer on the deviation of the shallow trench structure form a barrier in the deposition layer; a shallow trench structure within the thin films, and annealing treatment. By setting up the isolation oxide layer and barrier structure, the chemical reaction between the deposited film and the substrate is eliminated during the annealing process, which effectively protects the size of the substrate and avoids the loss of the active area.

【技术实现步骤摘要】
一种浅沟槽隔离有源区的方法
本专利技术涉及半导体工艺
，更具体地说，尤其涉及一种浅沟槽隔离有源区的方法。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，半导体器件的特征尺寸正逐步减小，现有的多步的沉积-刻蚀虽然能够改善HDP(High-Density-Plasma，高密度等离子体化学气相沉积)的填充能力，但是会使得工艺极为复杂，且沉积速度较慢，随着循环次数的增加，刻蚀对衬底的损坏会更加严重。HARP(High-Aspect-Ratio-Process，高深宽比工艺)采用TEOSRampup技术在保证填充能力的条件下，获得较快的生长速率，使得HARP逐渐替代HDP工艺成为了市场了主流的填充技术。但是，在现有技术中，衬底的浅沟槽形成之后，填充的薄膜材料在退火处理过程中，会与衬底之间发生化学反应，有效减小了衬底的尺寸，造成了有源区面积的损失。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种浅沟槽隔离有源区的方法，该方法保护有源区面积不会造成损失。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种浅沟槽隔离有源区的方法，所述方法包括：提供一衬底；在所述衬底上形成预设形状的浅沟槽结构；在所述浅沟槽结构的表面形成隔离氧化层；在所述隔离氧化层背离所述浅沟槽结构的一侧形成阻挡层；在所述浅沟槽结构内沉积薄膜，并进行退火处理。优选的，在上述方法中，所述衬底为硅衬底。优选的，在上述方法中，所述隔离氧化层的厚度为40A-50A。优选的，在上述方法中，所述隔离氧化层为二氧化硅层。优选的，在上述方法中，所述在所述隔离氧化层背离所述浅沟槽结构的一侧形成阻挡层包括：在形成所述隔离氧化层的浅沟槽结构中，通过离子注入的方式掺杂氮离子；所述氮离子与所述二氧化硅层发生化学反应，在所述隔离氧化层背离所述浅沟槽结构的一侧形成氮氧化硅层。优选的，在上述方法中，所述通过离子注入的方式掺杂氮离子包括：采用500W-1000W的等离子体射频功率，进行氮离子掺杂。优选的，在上述方法中，所述通过离子注入的方式掺杂氮离子包括：采用15MT-25MT的工艺气压，进行氮离子掺杂。优选的，在上述方法中，所述通过离子注入的方式掺杂氮离子包括：通过离子注入的方式掺杂氮离子的工艺时间为10S-40S。优选的，在上述方法中，所述在所述浅沟槽结构内沉积薄膜，并进行退火处理包括：在所述浅沟槽结构内沉积薄膜完成后，进行20min-30min的退火处理。优选的，在上述方法中，所述在所述浅沟槽结构内沉积薄膜，并进行退火处理包括：在所述浅沟槽结构内沉积薄膜完成后，采用700℃-800℃的温度进行退火处理。通过上述描述可知，本专利技术提供的一种浅沟槽隔离有源区的方法包括：提供一衬底；在所述衬底上形成预设形状的浅沟槽结构；在所述浅沟槽结构的表面形成隔离氧化层；在所述隔离氧化层背离所述浅沟槽结构的一侧形成阻挡层；在所述浅沟槽结构内沉积薄膜，并进行退火处理。通过设置隔离氧化层以及阻挡层结构，在退火处理过程中，消除了沉积的薄膜与衬底之间发生的化学反应，进而有效保护了衬底的尺寸，避免了有源区面积的损失。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种浅沟槽隔离有源区的方法；图2为本专利技术实施例提供的一种浅沟槽隔离有源区的工艺流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。参考图1，图1为本专利技术实施例提供的一种浅沟槽隔离有源区的方法。所述方法包括：S101：提供一衬底。具体的，所述衬底为硅衬底，用于半导体器件的制作。S102：在所述衬底上形成预设形状的浅沟槽结构。具体的，所述浅沟槽结构的形状在本专利技术实施例中并不作限定，可根据具体实际工艺情况而定。S103：在所述浅沟槽结构的表面形成隔离氧化层。具体的，所述隔离氧化层用于修补衬底的损伤部分，还用于将刻蚀工艺造成的尖角部分圆化处理；且在一定程度上也阻止了后续沉积的薄膜与衬底之间发生的化学反应。其中，所述隔离氧化层的厚度优选为40A-50A，例如所述隔离氧化层的厚度为45A或48A；且所述隔离氧化层优选为二氧化硅层。S104：在所述隔离氧化层背离所述浅沟槽结构的一侧形成阻挡层。具体的，通过形成所述阻挡层，进一步的阻止了后续沉积的薄膜与衬底之间发生的化学反应，有效防止衬底有源区面积的损失。S105：在所述浅沟槽结构内沉积薄膜，并进行退火处理。通过上述描述可知，在本专利技术实施例中，通过设置隔离氧化层以及阻挡层结构，在退火处理过程中，消除了沉积的薄膜与衬底之间发生的化学反应，进而有效保护了衬底的尺寸，避免了有源区面积的损失。基于本专利技术上述实施例，在本专利技术另一实施例中，所述在所述隔离氧化层背离所述浅沟槽结构的一侧形成阻挡层包括：在形成所述隔离氧化层的浅沟槽结构中，通过离子注入的方式掺杂氮离子；所述氮离子与所述二氧化硅层发生化学反应，在所述隔离氧化层背离所述浅沟槽结构的一侧形成氮氧化硅层。具体的，现有技术中，在高温退火过程中，氢气与氧气生成水和氧氢自由基(-OH)，该氧氢自由基在高温的过程中会穿透隔离氧化层，与硅衬底之间发生化学反应，形成SiO2，间接增加了隔离氧化层的厚度，减少了衬底有源区的宽度；而衬底有源区是制作半导体器件的关键区域，当其衬底有源区宽度不够时会造成半导体器件的失效。为了解决现有技术中存在的问题，下面对本专利技术实施例进行具体阐述。参考图2，图2为本专利技术实施例提供的一种浅沟槽隔离有源区的工艺流程示意图。如图2所示，在衬底21上首先形成浅沟槽结构22，再在所述浅沟槽结构22的表面形成隔离氧化层23，随后通过离子注入的方式掺杂氮离子24，该氮离子24与所述二氧化硅层发生化学反应，在所述隔离氧化层23背离所述浅沟槽结构22的一侧形成氮氧化硅层；该氮氧化硅层极大程度的阻挡了高温过程中氧氢自由基的渗透，进而减小衬底有源区尺寸的损失。其中，优选采用15MT-25MT的工艺气压，进行氮离子掺杂；例如，采用20MT或者23MT的工艺气压进行氮离子掺杂。在本专利技术实施例中，进行氮离子掺杂的工艺时间优选为10S-40S；例如，采用离子注入的方式掺杂氮离子持续15S或30S。在本专利技术实施例中，优选采用500W-1000W的等离子体射频功率，进行氮离子掺杂；例如，采用600W或800W的等离子体射频功率进行氮离子掺杂。并且，在本专利技术实施例中，在所述浅沟槽结构内沉积薄膜之后，优选采用700℃-800℃的温度进行20min-30min的退火处理。通过上述描述可知，本专利技术提供的一种浅沟槽隔离有源区的方法，在衬底上首先形成浅沟槽结构，再在所述浅沟槽结构的表面形成隔离氧化层，随后通过离子注入的方式掺杂氮离子，该氮离子与所述二氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浅沟槽隔离有源区的方法，其特征在于，所述方法包括：提供一衬底；在所述衬底上形成预设形状的浅沟槽结构；在所述浅沟槽结构的表面形成隔离氧化层；在所述隔离氧化层背离所述浅沟槽结构的一侧形成阻挡层；在所述浅沟槽结构内沉积薄膜，并进行退火处理。

【技术特征摘要】
1.一种浅沟槽隔离有源区的方法，其特征在于，所述方法包括：提供一衬底；在所述衬底上形成预设形状的浅沟槽结构；在所述浅沟槽结构的表面形成隔离氧化层；在所述隔离氧化层背离所述浅沟槽结构的一侧形成阻挡层；在所述浅沟槽结构内沉积薄膜，并进行退火处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底为硅衬底。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔离氧化层的厚度为40A-50A。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔离氧化层为二氧化硅层。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述隔离氧化层背离所述浅沟槽结构的一侧形成阻挡层包括：在形成所述隔离氧化层的浅沟槽结构中，通过离子注入的方式掺杂氮离子；所述氮离子与所述二氧化硅层发生化学反应，在所述隔离氧化层背离所述浅沟槽结构的一侧形成氮氧化硅层。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：余德钦，周文斌，张磊，高永辉，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42