[发明专利]深沟槽隔离结构的形成方法及半导体器件的形成方法

说明书

本发明提供一种深沟槽隔离结构的形成方法及半导体器件的形成方法，所述深沟槽隔离结构的形成方法包括：执行第一刻蚀工艺，去除部分厚度的结构层，以在所述结构层中形成至少一个隔离沟槽；执行第二刻蚀工艺，去除所述隔离沟槽底部剩余厚度的所述结构层，以使所述隔离沟槽在厚度方向上贯通所述结构层；在所述隔离沟槽中填充介质层，以形成深沟槽隔离结构。在执行第二刻蚀工艺时，可以去除在所述第一次刻蚀工艺的过程中产生的副产物，由此，可以避免所述副产物的污染；进一步的，在半导体器件的制造方法中，采用本发明提供的深沟槽隔离结构的形成方法形成深沟槽隔离结构，在半导体器件的形成方法中，可以使得形成的半导体器件获得较好的电学连接。

技术领域

本发明涉及半导体制备技术领域，特别涉及一种深沟槽隔离结构的形成方法及半导体器件的形成方法。

背景技术

随着集成电路的内部元件的积集度(integration)不断地提升，相邻元件之间距离缩短，相邻元件之间电子干扰的可能性也随之提高，为此，必须有适当的隔离结构，以避免元件之间的互相干扰。通常将深度在3μm以上的沟槽称为深沟槽。深沟槽隔离结构在现今的半导体技术中得到较为广泛的应用，深沟槽隔离结构具有良好的隔离性，可以使得各种高低压器件例如模拟、数字、高压以及EE等集成在一起，而不会引起EMI(电磁干扰)的干扰。例如，深沟槽隔离结构可作为隔离结构以隔绝不同操作电压的电子器件。

现有的深沟槽隔离结构形成的方法通常包括：首先，提供一半导体衬底；然后，在所述半导体衬底上形成工艺层；接着，对所述工艺层进行刻蚀，以在工艺层中形成深沟槽，接着在形成的所述深沟槽中填充介质层，以形成深沟槽隔离结构。但在上述步骤中，特别是在对所述工艺层进行刻蚀时，由于形成的深沟槽具有一定的深度，因此，对工艺层的刻蚀量较大，在刻蚀所述工艺层的过程中，会形成较多的副产物，从而会阻挡所述深沟槽的刻蚀，形成的副产物在后续工艺中会对半导体衬底造成污染，甚至会影响半导体器件的电学连接(例如，接触结构与半导体衬底之间的连接等)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深沟槽隔离结构的形成方法及半导体器件的形成方法，以解决深沟槽隔离结构在形成过程中产生的副产物较多，因所述副产物造成的污染及对影响半导体器件的电学连接的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种深沟槽隔离结构的形成方法，包括：提供一半导体衬底，所述半导体衬底上形成有结构层；

执行第一刻蚀工艺，去除部分厚度的所述结构层，以在所述结构层中形成至少一个隔离沟槽；

执行第二刻蚀工艺，去除所述隔离沟槽底部剩余厚度的所述结构层，以使所述隔离沟槽在厚度方向上贯通所述结构层；

在所述隔离沟槽中填充介质层，以形成深沟槽隔离结构，所述深沟槽隔离结构顶面与所述结构层顶面平齐。

可选的，在所述的深沟槽隔离结构的形成方法中，所述第一刻蚀工艺为干法刻蚀；其中，所述第一刻蚀工艺采用的刻蚀气体为氯气、碳气、氢气和含氟气体中的至少一种，刻蚀时间为100s～150s。

可选的，在所述的深沟槽隔离结构的形成方法中，所述第二刻蚀工艺为湿法刻蚀；其中，所述第二刻蚀工艺采用的刻蚀溶液为酸性溶液或者双氧水，刻蚀时间为110s～160s。

可选的，在所述的深沟槽隔离结构的形成方法中，在所述隔离沟槽中填充介质层的方法包括：

形成介质材料层，所述介质材料层填充所述隔离沟槽并延伸覆盖所述结构层顶面；

平坦化所述介质材料层至所述结构层顶面，以形成所述介质层。

可选的，在所述的深沟槽隔离结构的形成方法中，执行第一刻蚀工艺，去除部分厚度的所述结构层，以在所述结构层中形成至少一个隔离沟槽后，所述隔离沟槽底部剩余厚度的所述结构层的厚度为200埃～500埃。