浅沟槽隔离结构的制备方法及半导体结构的制备方法技术

本申请涉及一种浅沟槽隔离结构的制备方法及半导体结构的制备方法。浅沟槽隔离结构的制备方法，包括：提供基底；于所述基底内形成浅沟槽；于所述浅沟槽的侧壁及底部形成侧壁氧化层；对所述侧壁氧化层进行离子注入，以形成隔离阻挡层；于所述浅沟槽内形成填充介质层，以形成浅沟槽隔离结构。通过在基底内形成浅沟槽，在浅沟槽的侧壁及底部形成侧壁氧化层，然后对侧壁氧化层进行离子注入，以形成隔离阻挡层，可以对浅沟槽进行隔离保护，在浅沟槽内形成填充介质层以形成浅沟槽隔离结构后，隔离阻挡层可以阻挡后续工艺中产生的硼离子扩散进入填充介质层内，使浅沟槽隔离结构免受破坏，避免器件产生双峰效应。避免器件产生双峰效应。避免器件产生双峰效应。

【技术实现步骤摘要】
浅沟槽隔离结构的制备方法及半导体结构的制备方法


[0001]本申请涉及半导体
，特别是涉及一种浅沟槽隔离结构的制备方法及半导体结构的制备方法。

技术介绍

[0002]随着半导体工艺技术的不断改进，器件的尺寸也不断缩小。进入深亚微米尺寸后，传统的LOCOS（Local Oxidation of Silicon，局部硅氧化）隔离结构已经不能满足需求。STI（Shallow Trench Isolation，浅沟槽隔离）技术被广泛关注和应用。
[0003]在半导体结构的生产工艺中，形成浅沟槽隔离结构之后会在基底内进行硼离子注入形成阱区等，硼离子容易由基底移动到浅沟槽隔离结构中，造成浅沟槽隔离结构的中心区域和边缘区域的掺杂浓度不同，从而导致在低阈值电压下寄生晶体管开启产生漏电流的DH（Double Hump effect，双峰效应）。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述问题提供一种浅沟槽隔离结构的制备方法及半导体结构的制备方法。
[0005]为了解决上述问题，一方面，本申请提供了一种浅沟槽隔离结构的制备方法，包括：提供基底；于所述基底内形成浅沟槽；于所述浅沟槽的侧壁及底部形成侧壁氧化层；对所述侧壁氧化层进行离子注入，以形成隔离阻挡层；于所述浅沟槽内形成填充介质层，以形成浅沟槽隔离结构。
[0006]本申请的浅沟槽隔离结构的制备方法，通过在基底内形成浅沟槽，在浅沟槽的侧壁及底部形成侧壁氧化层，然后对侧壁氧化层进行离子注入，以形成隔离阻挡层，可以对浅沟槽进行隔离保护，在浅沟槽内形成填充介质层以形成浅沟槽隔离结构后，隔离阻挡层可以阻挡后续工艺中产生的硼离子扩散进入填充介质层内，使浅沟槽隔离结构免受破坏，避免器件产生双峰效应。
[0007]在其中一个实施例中，所述于所述基底内形成浅沟槽之前，所述方法还包括：于所述基底的上表面形成前置氧化层；所述浅沟槽沿厚度方向贯穿所述前置氧化层并延伸至所述基底内。
[0008]在其中一个实施例中，所述于所述基底内形成浅沟槽，包括：于所述前置氧化层的上表面形成图形化硬掩膜层，所述图形化硬掩膜层内具有第一开口，所述第一开口定义出所述浅沟槽的形状及位置；基于所述图形化硬掩膜层刻蚀所述前置氧化层，以于所述前置氧化层内形成第二开口；
基于所述第一开口及所述第二开口刻蚀所述基底，以于所述基底内形成所述浅沟槽。
[0009]在其中一个实施例中，所述于所述浅沟槽内形成填充介质层，以形成浅沟槽隔离结构，包括：于所述图形化硬掩膜层的上表面以及所述浅沟槽内形成填充介质材料层；去除位于所述图形化硬掩膜层上表面的填充介质材料层，保留位于所述浅沟槽内的填充介质材料层作为所述填充介质层；去除所述图形化硬掩膜层及所述前置氧化层。
[0010]在其中一个实施例中，所述于所述基底的上表面形成前置氧化层之前，所述方法还包括：对所述基底进行第一次清洗及第一次干燥；所述去除所述前置氧化层之后，所述方法还包括：对所述基底进行第二次清洗及第二次干燥。
[0011]在其中一个实施例中，对所述侧壁氧化层进行离子注入，以形成隔离阻挡层，包括：对所述侧壁氧化层进行氮离子注入，以形成氮氧化物层作为所述隔离阻挡层。
[0012]在其中一个实施例中，对所述侧壁氧化层进行氮离子注入的过程中，离子注入的能量为40keV~50keV，离子注入的剂量为10E13cm
‑3~10E15cm
‑3。
[0013]在其中一个实施例中，所述对所述侧壁氧化层进行离子注入，以形成隔离阻挡层之后，所述方法还包括：对所得结构进行退火处理。
[0014]在其中一个实施例中，所述退火处理的温度为900℃~1000℃。
[0015]本申请还提供一种半导体结构的制备方法，包括：采用上述任一项方案所述的浅沟槽隔离结构的制备方法制备所述浅沟槽隔离结构。
[0016]本申请的半导体结构的制备方法，采用本申请任一项方案所述的浅沟槽隔离结构的制备方法制备浅沟槽隔离结构，通过在基底内形成浅沟槽，在浅沟槽的侧壁及底部形成侧壁氧化层，然后对侧壁氧化层进行离子注入，以形成隔离阻挡层，可以对浅沟槽进行隔离保护，在浅沟槽内形成填充介质层以形成浅沟槽隔离结构后，隔离阻挡层可以阻挡后续工艺中产生的硼离子扩散进入填充介质层内，使半导体结构免受破坏，避免器件产生双峰效应。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为一实施例中提供的浅沟槽隔离结构的制备方法的流程图；图2为一实施例中提供的浅沟槽隔离结构的制备方法中于基底的上表面形成前置氧化层的步骤所得结构的截面结构示意图；
图3为一实施例中提供的浅沟槽隔离结构的制备方法中步骤S102的步骤流程图；图4为一实施例中提供的浅沟槽隔离结构的制备方法中步骤S10211所得结构的截面结构示意图；图5为一实施例中提供的浅沟槽隔离结构的制备方法中步骤S10212所得结构的截面结构示意图；图6为一实施例中提供的浅沟槽隔离结构的制备方法中步骤S10213所得结构的截面结构示意图；图7为一实施例中提供的浅沟槽隔离结构的制备方法中步骤S10214所得结构的截面结构示意图；图8为一实施例中提供的浅沟槽隔离结构的制备方法中步骤S1022所得结构的截面结构示意图；图9为一实施例中提供的浅沟槽隔离结构的制备方法中步骤S1023所得结构的截面结构示意图；图10为一实施例中提供的浅沟槽隔离结构的制备方法中步骤S103所得结构的截面结构示意图；图11为一实施例中提供的浅沟槽隔离结构的制备方法中步骤S104所得结构的截面结构示意图；图12为一实施例中提供的浅沟槽隔离结构的制备方法中步骤S105的步骤流程图；图13为一实施例中提供的浅沟槽隔离结构的制备方法中步骤S1051所得结构的截面结构示意图；图14为一实施例中提供的浅沟槽隔离结构的制备方法中步骤S1052所得结构的截面结构示意图；图15为一实施例中提供的浅沟槽隔离结构的制备方法中步骤S1053所得结构的截面结构示意图；图16为另一实施例中提供的浅沟槽隔离结构的制备方法的流程图。
[0019]附图标记说明：1
‑
基底；11
‑
浅沟槽隔离结构；111
‑
浅沟槽；112
‑
隔离阻挡层；113
‑
填充介质层；2
‑
前置氧化层；21、第二开口；3
‑
图形化硬掩膜层；31
‑
第一开口；32
‑
掩膜层；4
‑
图形化光阻层；41
‑
第三开口；42
‑
光阻层；5
‑
侧壁氧化层；6
‑
填充介质材料层。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浅沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，包括：提供基底；于所述基底内形成浅沟槽；于所述浅沟槽的侧壁及底部形成侧壁氧化层；对所述侧壁氧化层进行离子注入，以形成隔离阻挡层；于所述浅沟槽内形成填充介质层，以形成浅沟槽隔离结构。2.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，所述于所述基底内形成浅沟槽之前，所述方法还包括：于所述基底的上表面形成前置氧化层；所述浅沟槽沿厚度方向贯穿所述前置氧化层并延伸至所述基底内。3.根据权利要求2所述的浅沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，所述于所述基底内形成浅沟槽，包括：于所述前置氧化层的上表面形成图形化硬掩膜层，所述图形化硬掩膜层内具有第一开口，所述第一开口定义出所述浅沟槽的形状及位置；基于所述图形化硬掩膜层刻蚀所述前置氧化层，以于所述前置氧化层内形成第二开口；基于所述第一开口及所述第二开口刻蚀所述基底，以于所述基底内形成所述浅沟槽。4.根据权利要求3所述的浅沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，所述于所述浅沟槽内形成填充介质层，以形成浅沟槽隔离结构，包括：于所述图形化硬掩膜层的上表面以及所述浅沟槽内形成填充介质材料层；去除位于所述图形化硬掩膜层上表面的填充介质材料层，保留位于所述浅沟槽内的填充介质材料层作为所述填充介质层；去除所述图形化硬掩...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨紫琪，朱海斌，
申请(专利权)人：广州粤芯半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：