形成浅沟槽隔离结构的方法

摘要

本发明提供一种形成浅沟槽隔离结构的方法，包括：提供一半导体衬底，在所述衬底上形成硬质掩膜层，对硬质掩膜层及衬底刻蚀，以形成隔离沟槽；对硬质掩膜层进行回刻，并在隔离沟槽侧壁、底部表面形成内衬层；沉积隔离介质层充满隔离沟槽并对隔离介质层进行平坦化工艺；沿开口对隔离介质层进行回刻；在隔离介质层表面形成无定形碳侧墙；对隔离介质层内注入离子；采用刻蚀工艺去除所述硬质掩膜层及无定形碳侧墙，以形成浅沟槽隔离结构。本发明可避免在浅沟槽隔离结构与半导体衬底接缝处出现凹槽，提高所形成浅沟槽隔离结构的形貌，进而提高包含所形成浅沟槽隔离结构的半导体器件的电学性能。

主权项

一种形成浅沟槽隔离结构的方法，其特征在于，包括：步骤S01：提供一半导体衬底，且在所述衬底上形成硬质掩膜层，所述硬质掩膜层内形成暴露出所述衬底的开口；步骤S02：采用刻蚀工艺在所述衬底中形成隔离沟槽；其中，所述隔离沟槽的底部位于所述衬底中；步骤S03：对所述硬质掩膜层进行回刻，并在所述隔离沟槽侧壁、底部表面形成内衬层；步骤S04：沉积隔离介质层充满所述隔离沟槽并覆盖所述硬质掩膜层的表面，并对所述隔离介质层进行平坦化工艺至剩余的硬质掩膜层的表面；步骤S05：沿所述开口对所述隔离介质层进行回刻，使所述隔离介质层的上表面位于所述硬质掩膜层中；步骤S06：在所述隔离介质层表面形成无定形碳层，并对无定形碳层进行刻蚀以形成无定形碳侧墙；步骤S07：以无定形碳侧墙为掩膜对所述隔离介质层进行刻蚀，以形成凹槽结构，并在所述凹槽结构内注入离子；其中，所述凹槽结构的底面高于所述衬底的上表面；步骤S08：采用刻蚀工艺去除所述硬质掩膜层及所述无定形碳侧墙，以形成浅沟槽隔离结构；其中，通过步骤S03对硬质掩膜层进行回刻，以增加隔离介质层两端的厚度，用于阻止刻蚀溶液渗入浅沟槽隔离结构与半导体衬底的接缝处，避免接缝处的浅沟槽隔离结构与刻蚀溶液发生反应，进而避免在浅沟槽隔离结构与半导体衬底接缝处出现凹槽，并降低沟槽填充难度；其中，通过步骤S07在凹槽结构内注入离子，使注入离子区域与刻蚀溶液反应的速率快、浅沟槽隔离结构的两端与刻蚀溶液反应的速率慢，从而使浅沟槽隔离结构的两端不会被刻蚀溶液侵蚀而发生凹陷结构导致漏电。