[发明专利]STI结构的制备方法

说明书

本申请公开了一种STI结构的制备方法，包括：在硬掩模层上形成O3型氧化层，硬掩模层形成于第一氧化层上，第一氧化层形成于衬底上；在O3型氧化层、硬掩模层和衬底中形成沟槽；形成第二氧化层，第二氧化层覆盖沟槽表面；形成第三氧化层，第三氧化层填充沟槽；通过CMP工艺进行平坦化，使沟槽外的硬掩模层暴露。本申请通过在STI结构的制备过程中，在硬掩模层上形成O₃型氧化层，由于存在O₃型氧化层作为缓冲层，能够降低后续的CMP工艺的研磨速率，从而能够改善CMP工艺后的形貌，降低了碟形缺陷，进而提高了产品的可靠性和良率。

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种浅槽隔离(shallow trenchisolation，STI)结构的制备方法。

背景技术

STI结构作为半导体器件的有源区(active area，AA)之间的绝缘结构被广泛应用于半导体制造业(尤其是工艺节点为40/28纳米及以下的制程中)中。

相关技术中，STI结构的制备方法包括：在衬底上依次形成衬垫氧化层和硬掩模层；通过光刻工艺在衬底中形成沟槽；沉积氧化层，使氧化层填充沟槽；通过化学机械研磨(chemical mechanical polishing，CMP)工艺进行平坦化，去除沟槽外的氧化层。

然而，通过CMP工艺平坦化后，会有较高的几率形成“碟形缺陷(CMP dishing)”，从而影响器件的形貌，降低了产品的可靠性与良率。

发明内容

本申请提供了一种STI结构的制备方法，可以解决相关技术中提供的STI结构的制备方法中在进行CMP平坦化后容易产生碟形缺陷所导致产品的可靠性和良率较低的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种STI结构的制备方法，包括：

在硬掩模层上形成O3型氧化层，所述硬掩模层形成于第一氧化层上，所述第一氧化层形成于衬底上；

在所述O3型氧化层、所述硬掩模层和所述衬底中形成沟槽；

形成第二氧化层，所述第二氧化层覆盖所述沟槽表面；

形成第三氧化层，所述第三氧化层填充所述沟槽；

通过CMP工艺进行平坦化，使所述沟槽外的硬掩模层暴露。

可选的，所述硬掩模层包括氮化硅层。

可选的，所述硬掩模层的厚度为300埃至800埃。

可选的，所述在硬掩模层上形成O3型氧化层，包括：

通过CVD工艺在所述硬掩模层上沉积形成所述O3型氧化层，在所述沉积过程中通入的反应气体包括臭氧。

可选的，在所述沉积过程中，臭氧的流量为15000SCCM至35000SCCM。

可选的，所述O3型氧化层的厚度为10埃至100埃。

可选的，所述形成第二氧化层，包括：

通过ISSG工艺形成所述第二氧化层。

可选的，所述形成第三氧化层，包括：

通过HARP CVD工艺沉积二氧化硅形成所述第三氧化层。

本申请技术方案，至少包括如下优点：

通过在STI结构的制备过程中，在硬掩模层上形成O₃型氧化层，由于存在O₃型氧化层作为缓冲层，能够降低后续的CMP工艺的研磨速率，从而能够改善CMP工艺后的形貌，降低了碟形缺陷，进而提高了产品的可靠性和良率。

附图说明