衬底结构的制造方法以及衬底结构技术

本申请涉及一种衬底结构的制造方法以及衬底结构，衬底结构的制造方法包括：提供衬底；在衬底上形成阻挡层；形成贯穿阻挡层的第一沟槽和位于衬底上且与第一沟槽连通的第二沟槽；在第二沟槽内形成介质隔离结构；其中，介质隔离结构还延伸至第一沟槽内；向介质隔离结构内注入具有预设能量和预设剂量的目标离子；采用刻蚀工艺去除阻挡层和第一沟槽内的部分介质隔离结构，以形成衬底结构。利用该衬底结构的制造方法，可减小介质隔离结构的上表层边缘处因受到刻蚀而出现凹坑或缺口。因受到刻蚀而出现凹坑或缺口。因受到刻蚀而出现凹坑或缺口。

【技术实现步骤摘要】
衬底结构的制造方法以及衬底结构


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及衬底结构的制造方法以及衬底结构。

技术介绍

[0002]浅槽隔离(Shallow Trench Isolation，STI)，简称STI，是利用氮化硅掩膜经过淀积、图形化、刻蚀硅衬底后形成沟槽并在沟槽中填充淀积隔离介质100的技术。
[0003]然而，在形成STI的相关技术中，需要刻蚀掉预先形成于衬底上的氮化硅和氧化硅层，在此刻蚀过程中，隔离介质100的上表层边缘处容易受到刻蚀而出现凹坑或缺口(如图1所示)，导致制作得到的半导体器件容易出现漏电现象。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对隔离介质的上表层边缘处容易出现凹坑或缺口，导致制作得到的半导体器件容易出现漏电现象的问题，提供一种衬底结构的制造方法以及衬底结构。
[0005]根据本申请的第一方面，提供了一种衬底结构的制造方法，包括：
[0006]提供衬底；
[0007]在所述衬底上形成阻挡层；
[0008]形成贯穿所述阻挡层的第一沟槽和位于所述衬底上且与所述第一沟槽连通的第二沟槽；
[0009]在所述第二沟槽内形成介质隔离结构；其中，所述介质隔离结构还延伸至所述第一沟槽内；
[0010]向所述介质隔离结构内注入具有预设能量和预设剂量的目标离子，以使所述介质隔离结构的刻蚀速率减小；
[0011]采用刻蚀工艺去除所述阻挡层和所述第一沟槽内部分所述介质隔离结构，以形成所述衬底结构。
[0012]在其中一个实施例中，所述预设能量为1KeV
‑
5KeV。
[0013]在其中一个实施例中，所述预设剂量为1E13
‑
1E14atoms/cm2。
[0014]在其中一个实施例中，所述向所述介质隔离结构内注入具有预设能量和预设剂量的目标离子之后，所述衬底结构的制造方法还包括：
[0015]对所述介质隔离结构进行退火处理。
[0016]在其中一个实施例中，所述对所述介质隔离结构进行退火处理具体包括：
[0017]将所述介质隔离结构加热至900
‑
1100℃后保温预定时长；
[0018]对所述介质隔离结构进行冷却处理。
[0019]在其中一个实施例中，所述预定时长为1
‑
2s。
[0020]在其中一个实施例中，所述在所述第二沟槽内形成介质隔离结构具体包括：
[0021]向所述第一沟槽和所述第二沟槽内填充介质隔离材料；
[0022]对所述介质隔离材料背离所述第二沟槽的底壁的一侧进行平坦化处理，以使所述
介质隔离材料背离所述第二沟槽的底壁的一侧与所述阻挡层的上表面平齐；
[0023]刻蚀所述介质隔离材料，以形成所述介质隔离结构。
[0024]在其中一个实施例中，沿所述衬底的厚度方向，所述第一沟槽的径向尺寸和第二沟槽的径向尺寸均逐渐减小。
[0025]在其中一个实施例中，所述阻挡层包括层叠设置的氧化层和氮化层；所述在所述衬底上形成阻挡层具体包括：
[0026]在所述衬底上形成氧化层；
[0027]在所述氧化层上形成氮化层。
[0028]根据本申请的第二方面，提供了一种衬底结构，所述衬底结构包括：
[0029]衬底，所述衬底的上表层设有第二沟槽；以及
[0030]介质隔离结构，填充于所述第二沟槽，且凸出于所述衬底的上表面；
[0031]其中，所述介质隔离结构中注入有使所述介质隔离结构的刻蚀速率减小的目标离子。
[0032]本申请中，在采用同一刻蚀工艺去除阻挡层和部分介质隔离结构之前，预先向介质隔离结构内注入具有预设能量和预设剂量的目标离子，从而在去除阻挡层和部分介质隔离结构的过程中，介质隔离结构的刻蚀速度能有效降低，能较快地刻蚀阻挡层，较慢地刻蚀介质隔离结构，最终能够去除阻挡层，并能得到仍凸出于衬底的上表面的介质隔离结构，如此，能减小介质隔离结构上表层边缘处因受到刻蚀而出现凹坑或缺口，进而降低利用该衬底结构所制得的半导体器件出现漏电的可能性，从而提高半导体器件的可靠性。
附图说明
[0033]图1示出了相关技术中的衬底和隔离介质的结构示意图；
[0034]图2示出了本申请一实施例的衬底结构的制造方法的流程示意图；
[0035]图3(a)
‑
图3(i)示出了本申请一实施例的衬底结构的制造过程示意图；
[0036]图4示出了本申请一实施例的衬底结构的制造方法的流程示意图；
[0037]图5示出了对比例和本申请的实施例中介质隔离结构的刻蚀量和刻蚀时间的函数关系图；
[0038]图6示出了本申请一实施例的衬底结构的制造方法的流程示意图。
[0039]图中：100、隔离介质；210、衬底；220、阻挡层；221、氧化层；222、氮化层；230、保护图案；241、第一沟槽；242、第二沟槽；250、介质隔离结构；251、介质隔离材料。
具体实施方式
[0040]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的首选实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。
[0041]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0042]应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本专利技术教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
[0043]空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种衬底结构的制造方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底上形成阻挡层；形成贯穿所述阻挡层的第一沟槽和位于所述衬底上且与所述第一沟槽连通的第二沟槽；在所述第二沟槽内形成介质隔离结构；其中，所述介质隔离结构还延伸至所述第一沟槽内；向所述介质隔离结构内注入具有预设能量和预设剂量的目标离子，以使所述介质隔离结构的刻蚀速率减小；采用刻蚀工艺去除所述阻挡层和所述第一沟槽内的部分所述介质隔离结构，以形成所述衬底结构。2.根据权利要求1所述的衬底结构的制造方法，其特征在于，所述预设能量为1KeV
‑
5KeV。3.根据权利要求1所述的衬底结构的制造方法，其特征在于，所述预设剂量为1E13
‑
1E14atoms/cm2。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的衬底结构的制造方法，其特征在于，所述向所述介质隔离结构内注入具有预设能量和预设剂量的目标离子之后，所述衬底结构的制造方法还包括：对所述介质隔离结构进行退火处理。5.根据权利要求4所述的衬底结构的制造方法，其特征在于，所述对所述介质隔离结构进行退火处理具体包括：将所述介质隔离结构加热至900
‑
1100℃后保温预定时长；对所述介质隔离结构进行冷却处理。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王银帅，凌晓宇，
申请(专利权)人：上海鼎泰匠芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：