一种半导体结构及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种半导体结构及其制备方法，包括：芯片主体；第一材料层，沉积于所述芯片主体的表面，所述第一材料层上形成多个第一类沟槽；牺牲填充材料，沉积于所述第一类沟槽中；以及至少一层第二材料层，沉积于所述第一材料层的表面，所述第二材料层上形成多个第二类沟槽，所述第一类沟槽与至少一个所述第二类沟槽相对应；其中，当所述第二类沟槽形成后，通过刻蚀处理清除所述第一类沟槽内的所述牺牲填充材料。通过本发明专利技术公开的一种半导体结构及其制备方法，能够适应性的调节沟槽的深度，以改善电路器件的光电串扰问题。电路器件的光电串扰问题。电路器件的光电串扰问题。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种半导体结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着半导体工艺尺寸的缩小，半导体芯片上的电路器件越来越密集。为了防止电路器件相互干扰，需要在电路器件之间制备沟槽结构，以实现电路器件逻辑区的电信号隔离或像素区的光信号隔离。现有的沟槽结构都是通过一次蚀刻完成的，这样可能会造成沟槽深度不够的情况，导致沟槽不能完全使电路器件避免光电串扰问题，进而影响电路器件性能和寿命。

技术实现思路

[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种半导体结构及其制备方法，能够适应性的调节沟槽的深度，以改善电路器件的光电串扰问题。
[0004]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种半导体结构，包括：芯片主体；第一材料层，沉积于所述芯片主体的表面，所述第一材料层上形成多个第一类沟槽；牺牲填充材料，沉积于所述第一类沟槽中；以及至少一层第二材料层，沉积于所述第一材料层的表面，所述第二材料层上形成多个第二类沟槽，所述第一类沟槽与至少一个所述第二类沟槽相对应；其中，当所述第二类沟槽形成后，通过刻蚀处理清除所述第一类沟槽内的所述牺牲填充材料。
[0005]在本专利技术一实施例中，在沉积所述牺牲填充材料时，向所述第一材料层的表面通入第一反应气体进行结晶反应，所述第一反应气体包括碳源气体与稀释气体。
[0006]在本专利技术一实施例中，在所述第一材料层的表面完成结晶反应后，对第一材料层表面的牺牲填充材料进行刻蚀处理，以清除除所述第一类沟槽内部以外的所述牺牲填充材料。
[0007]在本专利技术一实施例中，所述第一类沟槽与相应的所述第二类沟槽形成的沟槽的深度大于0.5um，深度与宽度的比值大于40。
[0008]本专利技术还提供一种半导体结构的制备方法，包括：通过化学气相沉积装置在芯片主体的表面沉积第一材料层；通过刻蚀机对所述第一材料层进行刻蚀处理，以形成多个第一类沟槽；通过所述化学气相沉积装置在所述第一材料层的表面沉积牺牲填充材料，以使牺牲填充材料填充满所述第一类沟槽；通过所述化学气相沉积装置在所述第一材料层的表面沉积至少一层第二材料层；通过所述刻蚀机对所述第二材料层进行刻蚀处理，以形成多个第二类沟槽；
通过所述刻蚀机对所述第一类沟槽内的所述牺牲填充材料进行蚀刻处理，以清除所述第一类沟槽内的所述牺牲填充材料，进而形成半导体结构，其中，所述第一类沟槽与至少一个所述第二类沟槽相对应。
[0009]在本专利技术一实施例中，在所述通过所述化学气相沉积装置在所述第一材料层的表面沉积牺牲填充材料，以使牺牲填充材料填充满所述第一类沟槽的步骤后，还包括步骤：通过所述刻蚀机对所述牺牲填充材料进行刻蚀处理，以清除除所述第一类沟槽内部以外的所述牺牲填充材料。
[0010]在本专利技术一实施例中，所述通过所述刻蚀机对所述牺牲填充材料进行刻蚀处理，以清除除所述第一类沟槽内部以外的所述牺牲填充材料的步骤包括：将所述芯片本体放置在所述刻蚀机的反应室内；向所述刻蚀机的反应室内通入第二反应气体，并调节反应条件，直至所述反应条件达到第二预设条件为止，其中，所述第二反应气体为氧气；当反应时间达到第二预设时间后，开启所述刻蚀机的反应室，并取出所述芯片本体。
[0011]在本专利技术一实施例中，所述通过所述化学气相沉积装置在所述第一材料层的表面沉积牺牲填充材料，以使牺牲填充材料填充满所述第一类沟槽的步骤包括：将所述芯片本体放入至所述化学气相沉积装置的反应室中，并使所述芯片本体达到预设的高度；向所述化学气相沉积装置的反应室内通入第一反应气体，并调节反应条件，直至所述反应条件达到第一预设条件为止，其中，所述第一反应气体包括碳源气体与稀释气体；当反应时间达到第一预设时间后，开启所述化学气相沉积装置的反应室，并取出所述芯片本体。
[0012]在本专利技术一实施例中，所述第一预设条件表示为：所述化学气相沉积装置的反应室内气压在4Torr~6Torr的范围内，气体流量在500sccm~700sccm的范围内，电磁频率输出在1000W~1500W的范围内，所述牺牲填充材料的生长速度在80
Å
/S~85
Å
/S的范围内。
[0013]在本专利技术一实施例中，在所述通过所述刻蚀机对所述第二材料层进行刻蚀处理，以形成多个第二类沟槽的步骤后，还包括步骤：判断所述第二类沟槽的深度是否达到预设阈值；若未达到预设阈值，则重复通过所述化学气相沉积装置在所述第一材料层的表面沉积所述第二材料层，并通过所述刻蚀机对所述第二材料层进行刻蚀处理，形成所述第二类沟槽，直至位于同一位置的多个所述第二类沟槽的深度达到所述预设阈值时为止；若达到所述预设阈值，通过所述刻蚀机对所述第一类沟槽内的所述牺牲填充材料进行蚀刻处理，以清除所述第一类沟槽内的所述牺牲填充材料，进而形成半导体结构。
[0014]如上所述，本专利技术提供一种半导体结构及其制备方法，采用多步蚀刻的方法，能够获得符合预设条件的沟槽，沟槽的深度可以根据实际需求进行调节，且制备的沟槽能够有效改善电路器件的光电串扰问题，进而提升电路器件性能和寿命。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的
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。
[0016]图1显示为本专利技术的一种半导体结构在制备时的示意图；图2显示为本专利技术的半导体结构的制备过程的示意图；图3显示为本专利技术的半导体结构的一种制备过程的示意图；图4显示为本专利技术的半导体结构的另一种制备过程的示意图；图5显示为一种半导体结构的制备方法的流程图；图6显示为图5中步骤S40的流程图；图7显示为图5中步骤S50的流程图；图8显示为图5中步骤S80的流程图。
[0017]元件标号说明：10、化学气相沉积装置；20、刻蚀机；30、第一材料层；40、牺牲填充材料；50、第二材料层；60、第一类沟槽；70、第二类沟槽；80、场效应晶体管；90、多晶硅栅极；100、光电二极管。
具体实施方式
[0018]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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]请参阅图1所示，半导体芯片是在半导体片材上进行浸蚀、布线、制成的能实现某种功能的半导体器件。半导体芯片上会集成数量较多的电路器件，可以通过电路器件之间的配合进而实现需要的功能。半导体芯片上的电路器件之间需要设置沟槽，本专利技术提供的一种半导体结构，其上可设有沟槽，进而可以解决半导体芯片上的电路器件的光电串扰问题。半导体结构可以包括芯片主体、第一材料层30、牺牲填充材料40、第二材料层50、第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：芯片主体；第一材料层，沉积于所述芯片主体的表面，所述第一材料层上形成多个第一类沟槽；牺牲填充材料，沉积于所述第一类沟槽中；以及至少一层第二材料层，沉积于所述第一材料层的表面，所述第二材料层上形成多个第二类沟槽，所述第一类沟槽与至少一个所述第二类沟槽相对应；其中，当所述第二类沟槽形成后，通过刻蚀处理清除所述第一类沟槽内的所述牺牲填充材料。2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，在沉积所述牺牲填充材料时，向所述第一材料层的表面通入第一反应气体进行结晶反应，所述第一反应气体包括碳源气体与稀释气体。3.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，在所述第一材料层的表面完成结晶反应后，对第一材料层表面的牺牲填充材料进行刻蚀处理，以清除除所述第一类沟槽内部以外的所述牺牲填充材料。4.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第一类沟槽与相应的所述第二类沟槽形成的沟槽的深度大于0.5um，深度与宽度的比值大于40。5.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：通过化学气相沉积装置在芯片主体的表面沉积第一材料层；通过刻蚀机对所述第一材料层进行刻蚀处理，以形成多个第一类沟槽；通过所述化学气相沉积装置在所述第一材料层的表面沉积牺牲填充材料，以使牺牲填充材料填充满所述第一类沟槽；通过所述化学气相沉积装置在所述第一材料层的表面沉积至少一层第二材料层；通过所述刻蚀机对所述第二材料层进行刻蚀处理，以形成多个第二类沟槽；通过所述刻蚀机对所述第一类沟槽内的所述牺牲填充材料进行蚀刻处理，以清除所述第一类沟槽内的所述牺牲填充材料，进而形成半导体结构，其中，所述第一类沟槽与至少一个所述第二类沟槽相对应。6.根据权利要求5所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，在所述通过所述化学气相沉积装置在所述第一材料层的表面沉积牺牲填充材料，以使牺牲填充材料填充满所述第一类沟槽的步骤后，还包括步骤：通过所述刻蚀机对所述牺牲填充材料进行刻蚀处理，以清除除所述第一类沟槽内部以外的所述牺牲填充材料。7.根据权利要求6所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述通过所述刻蚀机对所述牺牲填充...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪丹丹，
申请(专利权)人：合肥晶合集成电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：