浅槽隔离结构的制备方法、浅槽隔离结构和半导体结构技术

本申请实施例提供了一种浅槽隔离结构的制备方法、浅槽隔离结构和半导体结构，该浅槽隔离结构的制备方法包括：提供基底，于基底上形成多个第一沟槽，且第一沟槽的剖面宽度沿垂直方向向下呈增大趋势；于基底的顶部和多个第一沟槽的内侧通过沉积工艺形成连续的第一隔离层，且第一隔离层位于第一沟槽内的部分形成第二沟槽；第二沟槽的剖面宽度沿垂直方向向下保持不变；于第一隔离层的表面通过ISSG工艺形成连续的第二隔离层，且第二隔离层位于第二沟槽内的部分将第二沟槽完全填满。这样，由于第一沟槽的剖面宽度沿垂直方向向下呈增大趋势，可以直接对第一沟槽进行隔离层的填充，不仅简化了浅槽隔离结构的制程，而且提高了该隔离结构的绝缘性能。构的绝缘性能。构的绝缘性能。

【技术实现步骤摘要】
浅槽隔离结构的制备方法、浅槽隔离结构和半导体结构


[0001]本申请涉及半导体制作
，尤其涉及一种浅槽隔离结构的制备方法、浅槽隔离结构和半导体结构。

技术介绍

[0002]浅槽隔离(Shallow Trench Isolation，STI)能够提供较小的隔离尺寸，而且具有平坦化的表面，逐渐成为半导体制造工艺中的主流隔离方法。
[0003]然而，对于传统的浅槽隔离工艺，在刻蚀形成沟槽时，随着沟槽深度的增加，沟槽的横截面宽度会逐渐减小。也就是说，刻蚀后的沟槽实际为V形，而不是所希望的U形。因此，在初步形成沟槽后，还需要对沟槽进行后续处理步骤，导致浅槽隔离结构的制程复杂，而且最终获得的浅槽隔离结构的隔离性能也不够理想。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种浅槽隔离结构的制备方法、浅槽隔离结构和半导体结构，能够简化浅槽隔离结构的制程，而且提高浅槽隔离结构的绝缘性能。
[0005]本申请的技术方案是这样实现的：
[0006]根据一些实施例，本申请第一方面提供了一种浅槽隔离结构的制备方法，该方法包括：
[0007]提供基底，于所述基底上形成多个第一沟槽，且所述第一沟槽的剖面宽度沿垂直方向向下呈增大趋势；
[0008]于所述基底的顶部和多个所述第一沟槽的内侧通过沉积工艺形成连续的第一隔离层，且所述第一隔离层位于所述第一沟槽内的部分形成第二沟槽；其中，所述第二沟槽的剖面宽度沿垂直方向向下保持不变；
[0009]于所述第一隔离层的表面通过ISSG工艺形成连续的第二隔离层，且所述第二隔离层位于所述第二沟槽内的部分将所述第二沟槽完全填满。
[0010]在一些实施例中，第一沟槽的上半部分的最大剖面宽度小于或等于第一沟槽的下半部分的最大剖面宽度。
[0011]在一些实施例中，所述于基底上形成多个第一沟槽，包括：
[0012]根据预设刻蚀工艺对基底进行刻蚀处理，得到多个第一沟槽；
[0013]其中，预设刻蚀工艺包括干法刻蚀和/或湿法刻蚀。
[0014]在一些实施例中，当预设刻蚀工艺为干法刻蚀时，预设刻蚀工艺的刻蚀气体至少包括以下的其中一种：六氟化硫SF6、碳氟化合物CFs、氯气Cl2和氩气Ar。
[0015]在一些实施例中，该方法还包括：
[0016]当第一隔离层位于第一沟槽内的部分形成第二沟槽时，控制第一隔离层的厚度沿垂直方向向下呈减小趋势，以使得第二沟槽的剖面宽度沿垂直方向向下保持不变。
[0017]在一些实施例中，所述于基底的顶部和多个第一沟槽的内侧通过沉积工艺形成连
续的第一隔离层，包括：
[0018]根据预设阶梯覆盖率，利用原子层沉积ALD工艺对形成多个第一沟槽后的基底进行沉积处理，得到第一隔离层；
[0019]其中，ALD工艺至少包括以下的其中一种：电浆式ALD工艺、触媒ALD工艺和热型ALD工艺。
[0020]在一些实施例中，预设阶梯覆盖率小于或等于80％。
[0021]在一些实施例中，ALD工艺的反应压力为0.1～10托，ALD工艺的反应温度为300～600摄氏度，ALD工艺的反应气体为氧气，ALD工艺的气体流速为0.1～10升/分钟。
[0022]在一些实施例中，所述于第一隔离层的表面通过ISSG工艺形成连续的第二隔离层，包括：
[0023]利用ISSG工艺对形成多个第二沟槽后的基底进行沉积处理，直至填满多个第二沟槽，得到第二隔离层。
[0024]在一些实施例中，ISSG工艺的反应温度为900～1050摄氏度，ISSG工艺的反应压力为0.1托～10托。
[0025]在一些实施例中，第一隔离层和第二隔离层包括氧化硅。
[0026]根据一些实施例，本申请第二方面提供了一种浅槽隔离结构，该浅槽隔离结构包括：
[0027]基底，包括多个第一沟槽，第一沟槽的剖面宽度沿垂直方向向下呈增大趋势；
[0028]第一隔离层，位于多个第一沟槽的内侧和基底的顶部，且第一隔离层位于第一沟槽内的部分形成第二沟槽，第二沟槽的剖面宽度沿垂直方向向下保持不变；
[0029]第二隔离层，位于第一隔离层的表面，且第二隔离层位于第二沟槽内的部分将第二沟槽完全填满。
[0030]在一些实施例中，第一沟槽的上半部分的最大剖面宽度小于第一沟槽的下半部分的最大剖面宽度。
[0031]在一些实施例中，多个第一沟槽是根据预设刻蚀工艺对基底进行刻蚀处理后形成的；其中，预设刻蚀工艺包括干法刻蚀和/或湿法刻蚀。
[0032]在一些实施例中，当预设刻蚀工艺为干法刻蚀时，预设刻蚀工艺的刻蚀气体包括六氟化硫SF6、碳氟化合物CFs、氯气Cl2、氩气Ar中的一种或多种。
[0033]在一些实施例中，第一隔离层位于第一沟槽内的厚度沿垂直方向向下呈减小趋势，以使得对应形成的第二沟槽的剖面宽度在垂直方向上保持不变。
[0034]在一些实施例中，第二隔离层是通过ISSG工艺对形成多个第二沟槽后的基底进行沉积处理，直至填满多个第二沟槽后形成的。
[0035]在一些实施例中，第一隔离层和第二隔离层包括氧化硅。
[0036]根据一些实施例，本申请第三方面提供了一种半导体结构，包括如第二方面所述的浅槽隔离结构。
[0037]本申请实施例提供了一种浅槽隔离结构的制备方法、浅槽隔离结构和半导体结构，提供基底，于基底上形成多个第一沟槽，且第一沟槽的剖面宽度沿垂直方向向下呈增大趋势；于基底的顶部和多个第一沟槽的内侧通过沉积工艺形成连续的第一隔离层，且第一隔离层位于第一沟槽内的部分形成第二沟槽；其中，第二沟槽的剖面宽度沿垂直方向向下
保持不变；于第一隔离层的表面通过ISSG工艺形成连续的第二隔离层，且第二隔离层位于第二沟槽内的部分将第二沟槽完全填满。这样，在形成多个第一沟槽时，控制沟槽的剖面宽度沿垂直方向向下呈增大趋势，然后利用第一隔离层将沟槽的剖面宽度修正为沿垂直方向向下保持不变，最后将沟槽填满以得到前槽隔离结构，简化了浅槽隔离结构的制程，而且提高浅槽隔离结构的绝缘性能。
附图说明
[0038]图1为相关技术中的一种反应腔室的结构示意图；
[0039]图2A为相关技术中的一种浅槽隔离结构的制备过程示意图一；
[0040]图2B为相关技术中的一种浅槽隔离结构的制备过程示意图二；
[0041]图2C为相关技术中的一种浅槽隔离结构的制备过程示意图三；
[0042]图2D为相关技术中的一种浅槽隔离结构的制备过程示意图四；
[0043]图3为本申请实施例提供的一种浅槽隔离结构的制备方法的流程示意图；
[0044]图4A为本申请实施例提供的一种浅槽隔离结构的制备过程示意图一；
[0045]图4B为本申请实施例提供的一种浅槽隔离结构的制备过程示意图二；
[0046]图4C为本申请实施例提供的一种浅槽隔离结构的制备过程示意图三；
[0047]图5为本申请实施例提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浅槽隔离结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：提供基底，于所述基底上形成多个第一沟槽，且所述第一沟槽的剖面宽度沿垂直方向向下呈增大趋势；于所述基底的顶部和多个所述第一沟槽的内侧通过沉积工艺形成连续的第一隔离层，且所述第一隔离层位于所述第一沟槽内的部分形成第二沟槽；其中，所述第二沟槽的剖面宽度沿垂直方向向下保持不变；于所述第一隔离层的表面通过ISSG工艺形成连续的第二隔离层，且所述第二隔离层位于所述第二沟槽内的部分将所述第二沟槽完全填满。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一沟槽的上半部分的最大剖面宽度小于或等于所述第一沟槽的下半部分的最大剖面宽度。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述于所述基底上形成多个第一沟槽，包括：根据预设刻蚀工艺对所述基底进行刻蚀处理，得到多个所述第一沟槽；其中，所述预设刻蚀工艺包括干法刻蚀和/或湿法刻蚀。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，当所述预设刻蚀工艺为干法刻蚀时，所述预设刻蚀工艺的刻蚀气体至少包括以下的其中一种：六氟化硫SF6、碳氟化合物CFs、氯气Cl2和氩气Ar。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述第一隔离层位于所述第一沟槽内的部分形成第二沟槽时，控制所述第一隔离层的厚度沿垂直方向向下呈减小趋势，以使得所述第二沟槽的剖面宽度沿垂直方向向下保持不变。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述于所述基底的顶部和多个所述第一沟槽的内侧通过沉积工艺形成连续的第一隔离层，包括：根据预设阶梯覆盖率，利用原子层沉积ALD工艺对形成多个所述第一沟槽后的基底进行沉积处理，得到所述第一隔离层；其中，所述ALD工艺至少包括以下的其中一种：电浆式ALD工艺、触媒ALD工艺和热型ALD工艺。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述预设阶梯覆盖率小于或等于80％。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述ALD工艺的反应压力为0.1～10托，所述ALD工艺的反应温度为300～600摄氏度，所述ALD工艺的反应气体为氧气，所述ALD工艺的气体流速为0.1～10升/分钟。9.根据权利要求1所述的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑孟晟，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：