半导体结构的制备方法以及半导体结构技术

本申请涉及一种半导体结构的制备方法以及半导体结构。半导体结构的制备方法包括：提供衬底，衬底内设有浅沟槽隔离结构；浅沟槽隔离结构的顶部侧边缘与衬底之间形成有边槽；于衬底的上表面形成牺牲层；于牺牲层的上表面、浅沟槽隔离结构的上表面以及边槽中形成填充介质层；去除位于牺牲层上表面和位于浅沟槽隔离结构上表面的填充介质层以及部分的浅沟槽隔离结构，保留边槽中的填充介质层。采用本申请的半导体结构的制备方法能够提高半导体结构的可靠性。构的可靠性。构的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构的制备方法以及半导体结构


[0001]本申请涉及半导体
，特别是涉及一种半导体结构的制备方法以及半导体结构。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的发展，出现了浅沟槽隔离(Shallow Trench Isolation，STI)结构，STI结构由于具有较佳的隔离特性而被普遍应用在半导体结构中。传统的半导体结构的制备过程中，在形成STI结构时，很容易于STI结构的顶部侧边缘处形成边槽(divot)。而在后续的工艺过程中，经几道工艺(例如进行多次的清洗工艺)后divot的尺寸会进一步被扩大，从而导致在后续形成半导体结构的栅极结构时，栅极结构在divot处容易形成向下的凸起(protrusion)，并引起半导体结构出现介质层时变击穿(Time
‑
Dependent Dielectric Breakdown，TDDB)现象，进而导致传统的半导体结构存在可靠性较低的问题。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对传统的半导体结构的可靠性较低的问题提供一种半导体结构的制备方法以及半导体结构。
[0004]为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供了一种半导体结构的制备方法，包括：
[0005]提供衬底，所述衬底内设有浅沟槽隔离结构；所述浅沟槽隔离结构的顶部侧边缘与所述衬底之间形成有边槽；
[0006]于所述衬底的上表面形成牺牲层；
[0007]于所述牺牲层的上表面、所述浅沟槽隔离结构的上表面以及所述边槽中形成填充介质层；
[0008]去除位于所述牺牲层上表面和位于所述浅沟槽隔离结构上表面的所述填充介质层以及部分的所述浅沟槽隔离结构，保留所述边槽中的所述填充介质层。
[0009]上述半导体结构的制备方法，通过于提供的衬底内设有浅沟槽隔离结构，且所述浅沟槽隔离结构的顶部侧边缘与所述衬底之间形成有边槽；并于所述衬底的上表面形成牺牲层，于所述牺牲层的上表面、所述浅沟槽隔离结构的上表面以及所述边槽中形成填充介质层；并去除位于所述牺牲层上表面和位于所述浅沟槽隔离结构上表面的所述填充介质层以及部分的所述浅沟槽隔离结构，从而能够保留所述边槽中的所述填充介质层，从而在后续的制备工艺中，在边槽处能够避免形成向下的凸起缺陷，从而能够提高半导体结构的可靠性。
[0010]在其中一个实施例中，所述去除位于所述牺牲层上表面和位于所述浅沟槽隔离结构上表面的所述填充介质层以及部分的所述浅沟槽隔离结构之后，所述方法还包括：
[0011]去除所述牺牲层以暴露出所述衬底的上表面；
[0012]于所述衬底的上表面以及所述浅沟槽隔离结构的上表面形成栅极结构。
[0013]在其中一个实施例中，所述于所述衬底的上表面以及所述浅沟槽隔离结构的上表
面形成栅极结构，包括：
[0014]于所述衬底的上表面形成栅极氧化层；
[0015]于所述栅极氧化层的上表面以及所述浅沟槽隔离结构的上表面形成栅极材料层；所述栅极氧化层与所述栅极材料层共同构成所述栅极结构。
[0016]在其中一个实施例中，形成所述栅极结构之后，所述方法还包括：
[0017]于所述栅极结构相对两侧的所述衬底内形成源区以及漏区。
[0018]在其中一个实施例中，所述提供衬底之后，于所述衬底的上表面形成牺牲层之前，所述方法还包括：
[0019]于所述衬底的上表面以及所述浅沟槽隔离结构的上表面形成衬垫氧化层；
[0020]去除所述衬垫氧化层，在去除过程中，所述浅沟槽隔离结构的顶部侧边缘与所述衬底之间形成所述边槽。
[0021]在其中一个实施例中，所述于所述牺牲层的上表面、所述浅沟槽隔离结构的上表面以及所述边槽中形成填充介质层，包括：
[0022]采用原子层沉积工艺于所述牺牲层的上表面、所述浅沟槽隔离结构的上表面以及所述边槽中形成填充介质层。
[0023]在其中一个实施例中，所述去除位于所述牺牲层上表面和位于所述浅沟槽隔离结构上表面的所述填充介质层以及部分的所述浅沟槽隔离结构，包括：
[0024]采用机械研磨工艺同时去除位于所述牺牲层上表面和位于所述浅沟槽隔离结构上表面的所述填充介质层以及部分的所述浅沟槽隔离结构。
[0025]另一方面，本申请还提供了一种半导体结构，包括：
[0026]衬底，所述衬底内设有浅沟槽隔离结构；所述浅沟槽隔离结构的顶部侧边缘与所述衬底之间具有边槽；
[0027]填充介质层，位于所述边槽中。
[0028]上述半导体结构，包括衬底以及填充介质层；所述衬底内设有浅沟槽隔离结构，所述浅沟槽隔离结构的顶部侧边缘与所述衬底之间具有边槽。由于所述边槽中填充有所述填充介质层，从而在边槽处能够避免形成向下的凸起缺陷，从而能够提高半导体结构的可靠性。
[0029]在其中一个实施例中，所述半导体结构还包括栅极结构，所述栅极结构位于所述衬底的上表面以及所述浅沟槽隔离结构的上表面。
[0030]在其中一个实施例中，所述半导体结构还包括源区以及漏区，所述源区以及所述漏区位于所述栅极结构相对两侧的所述衬底内。
附图说明
[0031]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。
[0032]图1为一实施例中提供的半导体结构的制备方法的步骤流程图；
[0033]图2为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S101所得结构的截面结构
示意图；
[0034]图3为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S102所得结构的截面结构示意图；
[0035]图4为一实施例中提供的半导体结构的制备方法的步骤流程图；
[0036]图5为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S401所得结构的截面结构示意图；
[0037]图6为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S103所得结构的截面结构示意图；
[0038]图7为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S104所得结构的截面结构示意图；
[0039]图8为一实施例中提供的半导体结构的制备方法的步骤流程图；
[0040]图9为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S801所得结构的截面结构示意图；
[0041]图10为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S802所得结构的截面结构示意图；
[0042]图11为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S802的步骤流程图；
[0043]图12为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S8021所得结构的截面结构示意图；
[0044]图13为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S8022所得结构的截面结构示意图。
[0045]附图标记说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底内设有浅沟槽隔离结构；所述浅沟槽隔离结构的顶部侧边缘与所述衬底之间形成有边槽；于所述衬底的上表面形成牺牲层；于所述牺牲层的上表面、所述浅沟槽隔离结构的上表面以及所述边槽中形成填充介质层；去除位于所述牺牲层上表面和位于所述浅沟槽隔离结构上表面的所述填充介质层以及部分的所述浅沟槽隔离结构，保留所述边槽中的所述填充介质层。2.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述去除位于所述牺牲层上表面和位于所述浅沟槽隔离结构上表面的所述填充介质层以及部分的所述浅沟槽隔离结构之后，所述方法还包括：去除所述牺牲层以暴露出所述衬底的上表面；于所述衬底的上表面以及所述浅沟槽隔离结构的上表面形成栅极结构。3.根据权利要求2所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述于所述衬底的上表面以及所述浅沟槽隔离结构的上表面形成栅极结构，包括：于所述衬底的上表面形成栅极氧化层；于所述栅极氧化层的上表面以及所述浅沟槽隔离结构的上表面形成栅极材料层；所述栅极氧化层与所述栅极材料层共同构成所述栅极结构。4.根据权利要求2所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，形成所述栅极结构之后，所述方法还包括：于所述栅极结构相对两侧的所述衬底内形成源区以及漏区。5.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述提供衬底之后，于所述衬底的...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔慧，张继伟，黄永彬，
申请(专利权)人：上海积塔半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：