[发明专利]一种浅槽隔离结构的制备方法及浅槽隔离结构

说明书

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种浅槽隔离结构的制备方法及浅槽隔离结构，包括：步骤S1，提供定义有有源区和浅槽隔离区的一衬底，并于衬底的浅槽隔离区内制备形成凹槽；步骤S2，采用一隔离材料填充每个凹槽形成浅槽隔离预制备结构，并制备一牺牲层覆盖衬底的有源区，且浅槽隔离预制备结构的上表面高于牺牲层的上表面；步骤S3，制备一保护结构覆盖浅槽隔离预制备结构暴露的侧壁；步骤S4，去除牺牲层；步骤S5，对衬底和保护结构暴露的表面进行热氧化工艺，形成覆盖衬底表面的栅氧化层以及保护结构与浅槽隔离预制备结构结合形成的浅槽隔离结构；保证了最终形成的浅槽隔离结构的完整，避免了可能相应产生的漏电情况。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种浅槽隔离结构的制备方法及浅槽隔离结构。

背景技术

STI(Shallow Trench Isolation浅槽隔离结构，简称STI)结构的形成通常是先在半导体衬底上沉积一层氮化硅层，然后图案化此氮化硅层形成硬掩膜。接着蚀刻衬底，在相邻的元件之间形成陡峭的凹槽。最后，在凹槽中填入隔离材料形成元件隔离结构。

随着高压或低压元器件的制备工艺的不断完善，针对STI的制备工艺的控制要求也越来越高。常规的STI的制备工艺往往会使用腐蚀性的酸液/碱液刻蚀去除用于阻挡的牺牲层，所形成的STI结构在这种酸液/碱液的影响下，通过如图1所示的电子显微镜的扫描图，能够发现严重的凹坑(divot)缺陷。这样的凹坑缺陷容易在器件中形成反相窄幅效应等问题，从而造成器件的漏电等问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种浅槽隔离结构的制备方法，其中，包括：

步骤S1，提供定义有有源区和浅槽隔离区的一衬底，并于所述衬底的所述浅槽隔离区内制备形成凹槽；

步骤S2，制备一牺牲层覆盖所述衬底的所述有源区，并采用一隔离材料填充每个所述凹槽形成浅槽隔离预制备结构，且所述浅槽隔离预制备结构的上表面高于所述牺牲层的上表面；

步骤S3，制备一保护结构覆盖所述浅槽隔离预制备结构暴露的侧壁；

步骤S4，去除所述牺牲层；

步骤S5，对所述衬底和所述保护结构暴露的表面进行热氧化工艺，形成覆盖所述衬底表面的栅氧化层以及所述保护结构与所述浅槽隔离预制备结构结合形成的浅槽隔离结构。

上述的制备方法，其中，所述步骤S3具体包括：

步骤S31，沉积一第一多晶硅层覆盖所述浅槽隔离预制备结构的侧壁和上表面，以及覆盖所述牺牲层的上表面；

步骤S32，采用干法刻蚀工艺刻蚀覆盖所述浅槽隔离预制备结构的上表面以及所述牺牲层的上表面的所述第一多晶硅层，形成保护所述浅槽隔离预制备结构暴露的侧壁的所述保护结构。

上述的制备方法，其中，所述第一多晶硅层的厚度为30～300埃。

上述的制备方法，其中，还包括：

步骤S6，沉积一第二多晶硅层覆盖所述栅氧化层的上表面，以及覆盖所述浅槽隔离结构的上表面和侧壁。

上述的制备方法，其中，所述第二多晶硅层的厚度为500～3000埃。

上述的制备方法，其中，所述栅氧化层的厚度为20～1000埃。

上述的制备方法，其中，所述步骤S2中，所述隔离材料为氧化硅。

上述的制备方法，其中，所述步骤S3中，采用氧化硅制备形成所述牺牲层。

本发明还提出一种浅槽隔离结构，其中包括：

一衬底，所述衬底包括有源区和浅槽隔离区；