非对称大深宽比沟槽的填充方法及半导体器件的制备方法技术

本发明专利技术提供一种非对称大深宽比沟槽的填充方法及半导体器件的制备方法，包括：1)于硅基底中刻蚀出非对称深沟槽；2)形成硬掩膜层，进行第一热氧化工艺，生成第一氧化硅层；3)形成多晶硅层，多晶硅层在非对称深沟槽开口上方形成第一封口；4)刻蚀多晶硅层，形开口；5)进行第二热氧化工艺，在多晶硅层氧化形成第二氧化硅层的过程中，基于体积变化将开口封闭形成第二封口，从而控制第二氧化硅层所包围的孔隙的封口高度。本发明专利技术仅需采用传统的多晶硅沉积工艺结合多晶硅热氧化工艺便可有效对非对称大深宽比沟槽填充并控制孔隙的顶部封口位置，解决了用更先进设备也无法解决的非对称大深宽比硅沟槽填充问题，同时大大降低了填充成本。同时大大降低了填充成本。同时大大降低了填充成本。

【技术实现步骤摘要】
非对称大深宽比沟槽的填充方法及半导体器件的制备方法


[0001]本专利技术属于半导体设计及制造领域，特别是涉及一种非对称大深宽比沟槽的填充方法及半导体器件的制备方法。

技术介绍

[0002]集成电路的发展趋势是浅结、浅台阶和高级制程等，通常硅沟槽深宽比不会大于2，硅沟槽都是对称硅沟槽。非对称硅沟槽并且是“V”形硅沟槽，填充要用到65nm节点以下的设备，比如采用高深宽比工艺(HARP)设备、cHARP工艺技术设备、流动式化学气相沉积(FCVD)技术设备等。目前对于非对称大深宽比的硅沟槽没有能够很好控制孔隙顶部位置的方法。
[0003]硅光电子技术的厚硅工艺引入了大深宽比的硅沟槽，硅沟槽的深宽比可以达到10以上，并且要求填充形成的孔隙顶部位置可控。采用传统的集成电路填充方式已经不能解决厚硅光电子面临的填充问题。
[0004]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非对称大深宽比沟槽的填充方法，其特征在于，所述填充方法包括：1)提供一硅基底，于所述硅基底中刻蚀出深沟槽，刻蚀所述硅基底，使所述深沟槽第一侧的所述硅基底高度小于所述深沟槽第二侧的硅基底高度，以形成非对称深沟槽；2)于所述硅基底表面形成硬掩膜层，对所述硅基底进行第一热氧化工艺，在所述非对称深沟槽的侧壁和底部生成第一氧化硅层；3)在所述非对称深沟槽中和所述硬掩膜层上形成多晶硅层，随着所述多晶硅层的生长，所述多晶硅层在所述非对称深沟槽开口上方逐渐封闭形成第一封口；4)刻蚀所述多晶硅层，以逐渐减薄所述多晶硅层直至将所述第一封口打开，形成具有一宽度的开口；5)基于所述开口对所述多晶硅层进行第二热氧化工艺，以将所述多晶硅层氧化形成第二氧化硅层，在所述多晶硅层氧化形成第二氧化硅层的过程中，所述第二氧化硅层的体积相对所述多晶硅层变大，以将所述开口封闭形成第二封口，从而控制所述第二氧化硅层所包围的孔隙的封口高度。2.根据权利要求1所述的非对称大深宽比沟槽的填充方法，其特征在于：步骤3)中，在所述非对称深沟槽中和所述基底表面形成多晶硅层的厚度为所述非对称深沟槽宽度的20％～80％。3.根据权利要求1所述的非对称大深宽比沟槽的填充方法，其特征在于：步骤3)在所述非对称深沟槽中和所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈东石，涂芝娟，蔡艳，汪巍，余明斌，
申请(专利权)人：上海新微技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：