[发明专利]STI的形成方法

说明书

本申请公开了一种STI的形成方法的形成方法，涉及半导体制造领域。该方法包括在衬底表面形成衬垫氧化层和衬垫氮化硅层；通过光刻和刻蚀工艺，在衬底中形成浅沟槽；形成浅沟槽的内衬氧化层和内衬氮化硅层；沉积氧化硅令浅沟槽被氧化硅完全填充，且氧化硅覆盖衬底；对衬底进行CMP处理；通过刻蚀工艺调整氧化硅层，令氧化硅层的顶部不高于浅沟槽的顶部；去除未被氧化硅层覆盖的内衬氮化硅层；再次沉积氧化硅令浅沟槽被氧化硅完全填充，且氧化硅覆盖衬底；去除衬底表面的氧化硅和衬垫氮化硅层，形成浅沟槽隔离；解决了利用湿法腐蚀工艺去除衬底表面多余的氮化硅层，容易导致浅沟槽隔离的顶角出现凹陷缺陷的问题；达到了提升器件性能的效果。

技术领域

本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种STI的形成方法。

背景技术

随着半导体器件尺寸的不断减小，器件之间的隔离区的尺寸也相应减小。目前，大多采用STI(shallow trench isolation，浅沟槽隔离)实现器件之间的隔离。

在CMOS图像传感器的制作中，随着像素区的尺寸减小，STI中的内衬氧化层无法有效阻挡越来越多的电荷越过，导致电荷逸出界面产生暗电流，影响像素质量。为了降低暗电流对器件性能的影响，在形成STI时，会在内衬氧化层上再形成一层内衬氮化硅层，利用内衬氮化硅层吸附电荷，阻止电荷逸出。

然而，在刻蚀衬底形成沟槽时，衬底表面形成有衬垫氮化硅层，在完成沟槽填充，去除衬垫氮化硅层时，由于内衬氮化硅层和衬垫氮化硅层的刻蚀速率差异，会导致内衬氮化硅层过刻蚀，在浅沟槽隔离的顶角产生凹陷(divot)，如图1所示。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种STI的形成方法的形成方法。该技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供了一种STI的形成方法的形成方法，该方法包括：

在衬底表面依次形成衬垫氧化层和衬垫氮化硅层；

通过光刻和刻蚀工艺，在衬底中形成浅沟槽；

依次形成浅沟槽的内衬氧化层和内衬氮化硅层；

沉积氧化硅，令浅沟槽被氧化硅完全填充，且氧化硅覆盖衬底；

对衬底进行CMP处理，磨平氧化硅层；

通过刻蚀工艺调整氧化硅层，令氧化硅层的顶部不高于浅沟槽的顶部；

去除未被氧化硅层覆盖的内衬氮化硅层；

再次沉积氧化硅，令浅沟槽被氧化硅完全填充，且氧化硅覆盖衬底；

去除衬底表面的氧化硅和衬垫氮化硅层，形成浅沟槽隔离。

可选的，通过刻蚀工艺调整氧化硅层，令氧化硅层的顶部不高于浅沟槽的顶部，包括：

通过干法刻蚀工艺去除衬底表面的氧化硅，令衬垫氮化硅层上方的氧化硅层的厚度为预定厚度；

通过湿法腐蚀工艺去除氧化硅，令氧化硅层的顶部不高于浅沟槽的顶部。

可选的，通过刻蚀工艺调整氧化硅层，令氧化硅层的顶部不高于浅沟槽的顶部，包括：

通过湿法腐蚀工艺去除氧化硅，令氧化硅层的顶部不高于浅沟槽的顶部。

可选的，依次形成浅沟槽的内衬氧化层和内衬氮化硅层之前，该方法还包括：

通过湿法腐蚀工艺去除浅沟槽外侧的部分衬垫氮化硅层和衬垫氧化层，令衬底露出。

可选的，去除衬底表面的氧化硅和衬垫氮化硅层，形成浅沟槽隔离，包括：

通过CMP工艺去除衬底表面多余的氧化硅；