專利名稱：淺溝槽隔離結構的形成方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體制造技術領域，特別涉及一種淺溝槽隔離結構的形成方法。
背景技術：
集成電路制造工藝是一種平面制作工藝，其結合光刻、刻蝕、沉積、離子注入等多 種工藝，在同一襯底上形成大量各種類型的復雜器件，并將其互相連接以具有完整的電子 功能。其中，任何一步工藝出現(xiàn)偏差，都可能會導致電路的性能參數(shù)偏離設計值。目前，隨 著超大規(guī)模集成電路的器件特征尺寸不斷地等比例縮小，集成度不斷地提高，對各步工藝 的控制及其工藝結果的精確度提出了更高的要求。 以在襯底內(nèi)形成的淺溝槽隔離結構為例。早期在襯底內(nèi)進行器件間的隔離是采 用局部場氧化隔離技術(L0C0S，Local Oxidation of Silicon)，但因該技術存在會在有源 區(qū)邊界形成"鳥嘴"(BIRD' S BEAK)區(qū)，使得分離區(qū)擴大等問題，已逐漸被淺溝槽隔離技術 (STI， Shallow Trenchlsolation)所取代。隨著半導體器件特征尺寸不斷縮小，器件之間 的隔離區(qū)域也隨之相應縮小，對器件隔離的要求也越來越高，不僅要形成高深寬比的淺溝 槽隔離結構，而且還對該淺溝槽隔離結構的形狀提出了更具體的要求，以達到更好的填充 效果。 圖1為利用現(xiàn)有的一種淺溝槽隔離結構形成方法形成的溝槽剖面示意圖，結合圖 1說明現(xiàn)有的淺溝槽隔離結構的形成方法，如圖1所示，現(xiàn)有淺溝槽隔離形成方法包括步 驟 A、在硅襯底101上沉積薄層的墊氧化層102和停止層103(其通常為氮化硅材 料)。 B、在該停止層103上利用光刻定義出淺溝槽隔離圖案。 C、對停止層103、墊氧化層102進行預刻蝕，形成STI溝槽開口。 D、利用氯氣和氧氣對STI溝槽頂部進行圓弧化處理，以釋放應力，避免在硅襯底
內(nèi)形成寄生導電通道，減小漏電流。 E、進行主刻蝕，形成STI溝槽。 F、利用氧化硅填充溝槽，并進行平坦化處理，形成淺溝槽隔離結構。 如圖1所示，利用上述現(xiàn)有的淺溝槽隔離結構的形成方法形成的STI溝槽104頂
部(硅襯底101與墊氧化層102交界處)出現(xiàn)了凹陷110。 圖2為利用現(xiàn)有的淺溝槽隔離結構形成方法形成的溝槽圖，如圖2中圓圈201所 示，形成的溝槽側壁不平滑，其頂部側壁處(墊氧化層與硅襯底交界處)出現(xiàn)了凹陷，這將 導致器件漏電流增大，對器件電性能不利。 于2008年4月16日公開的公開號為CN101162692A的中國專利申請詳細介紹了 一種硅片的刻蝕方法，對溝槽的刻蝕工藝進行了具體的調(diào)整，形成了頂部和底部均具有圓 角的溝槽結構，但由其效果圖來看，其形成的溝槽形狀較差，對于對形狀、尺寸要求較高的 小尺寸器件并不適用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種淺溝槽隔離結構的形成方法，以改善利用現(xiàn)有的形成方法形成的 溝槽頂部側壁易出現(xiàn)凹陷的現(xiàn)象。 為達到上述目的，本發(fā)明提供的一種淺溝槽隔離結構的形成方法，包括步驟 在襯底上形成墊氧化層； 在所述墊氧化層上形成停止層； 在所述停止層上形成淺溝槽隔離結構圖形； 以所述淺溝槽隔離結構圖形為掩膜對所述停止層和所述墊氧化層進行預刻蝕處 理，形成溝槽開口 ； 至少分兩步對所述溝槽開口進行圓弧化處理，且各步所用氣體產(chǎn)生的聚合物依次 減少； 對已進行所述圓弧化處理后的所述溝槽開口進行主刻蝕，形成溝槽； 對所述溝槽進行填充； 進行平坦化處理，形成淺溝槽隔離結構。 可選地，所述至少分兩步對所述溝槽開口進行圓弧化處理，且各步所用氣體產(chǎn)生 的聚合物依次減少，包括步驟 利用第一氣體對所述溝槽開口進行第一圓弧化處理； 利用第二氣體對所述溝槽開口進行第二圓弧化處理，且所述第二氣體產(chǎn)生的聚合 物比所述第一氣體少。 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點 本發(fā)明的淺溝槽隔離結構的形成方法，對主刻蝕形成溝槽之前進行的溝槽頂部圓 弧化處理步驟進行了優(yōu)化，至少分兩步對所述溝槽開口進行圓弧化處理，且各步所用氣體 產(chǎn)生的聚合物依次減少。如可以先利用能產(chǎn)生較多聚合物的第一氣體對溝槽頂部進行第一 圓弧化處理，以保護刻蝕速率相差較多的墊氧化層與硅襯底之間的交界面；再利用產(chǎn)生聚 合物較少的第二氣體對溝槽頂部進行第二圓弧化處理，以定義出溝槽開口的初始尺寸。采 用本發(fā)明的上述淺溝槽隔離結構形成方法，可以確保圓弧化處理后，位于墊氧化層與硅襯 底交界處的溝槽頂部的側壁保持平滑，不會出現(xiàn)凹陷問題，從而有效改善了器件的漏電流 等電性能。
圖1為利用現(xiàn)有的一種淺溝槽隔離結構形成方法形成的溝槽剖面示意圖； 圖2為利用現(xiàn)有的淺溝槽隔離結構形成方法形成的溝槽圖； 圖3為本發(fā)明具體實施例中淺溝槽隔離結構形成方法的流程圖； 圖4至圖8為說明本發(fā)明具體實施例中淺溝槽隔離結構形成方法的器件剖面示意圖； 圖9為采用本發(fā)明具體實施例中的方法形成的溝槽圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。 本發(fā)明的處理方法可以被廣泛地應用于各個領域中，并且可利用許多適當?shù)牟牧?br>
制作，下面是通過具體的實施例來加以說明，當然本發(fā)明并不局限于該具體實施例，本領域
內(nèi)的普通技術人員所熟知的一般的替換無疑地涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。 其次，本發(fā)明利用示意圖進行了詳細描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為了便于說
明，表示器件結構的剖面圖會不依一般比例作局部放大，不應以此作為對本發(fā)明的限定，此
外，在實際的制作中，應包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。 現(xiàn)有技術中，在刻蝕形成淺溝槽隔離結構中的溝槽時，為減小應力，改善器件的漏 電流特性，會在形成溝槽開口后，進行主刻蝕之前，對溝槽的頂部進行圓弧化處理?，F(xiàn)有技 術中的圓弧化處理通常是利用氯氣和氧氣的混和氣體來實現(xiàn)的。 然而，在利用氯氣和氧氣對溝槽頂部進行圓弧化處理時，常會因墊氧化層與硅襯 底間的刻蝕速率差而導致位于二者交界處的側壁出現(xiàn)凹陷，這將導致器件漏電流增大，影 響器件的電性能。對于小尺寸器件，尤其是65nm以下工藝結點的小尺寸器件，該凹陷對器 件電性能的影響更為明顯，利用該淺溝槽隔離結構的形成方法形成的溝槽已無法滿足小尺 寸器件的要求。 為此，本發(fā)明提出了一種新的淺溝槽隔離結構的形成方法，將圓弧化處理至少分
兩步，且各步所用氣體產(chǎn)生的聚合物依次減少，以改善上述因墊氧化層與硅襯底間的刻蝕
速率差而導致的位于二者交界處的側壁出現(xiàn)凹陷的問題。其具體實現(xiàn)步驟包括 在襯底上形成墊氧化層； 在所述墊氧化層上形成停止層； 在所述停止層上形成淺溝槽隔離結構圖形； 以所述淺溝槽隔離結構圖形為掩膜對所述停止層和所述墊氧化層進行預刻蝕處 理，形成溝槽開口 ； 至少分兩步對所述溝槽開口進行圓弧化處理，且各步所用氣體產(chǎn)生的聚合物依次 減少； 對已進行所述圓弧化處理后的所述溝槽開口進行主刻蝕，形成溝槽； 對所述溝槽進行填充； 進行平坦化處理，形成淺溝槽隔離結構。 可選地，所述至少分兩步對所述溝槽開口進行圓弧化處理，且各步所用氣體產(chǎn)生 的聚合物依次減少，包括步驟 利用第一氣體對所述溝槽開口進行第一圓弧化處理； 利用第二氣體對所述溝槽開口進行第二圓弧化處理，且所述第二氣體產(chǎn)生的聚合 物比所述第一氣體少。 其中，第一圓弧化處理過程采用能產(chǎn)生較多聚合物的第一氣體實現(xiàn)對墊氧化層與 硅襯底間的交界處的保護；第二圓弧化處理過程采用另一種產(chǎn)生聚合物較少的第二氣體以 定義溝槽開口的初始尺寸。 其中，所述第一氣體可以包括CHF3氣體，還可以包括CH2F2氣體、含氧氣體。
優(yōu)選地，所述CHF3氣體的流量在50至120sccm之間，所述CH2F2氣體的流量在10 至30sccm之間，所述含氧氣體的流量在10至30sccm之間。
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可選地，所述第一圓弧化處理時的腔室壓力在5至15mTorr之間，腔室溫度在40 至8(TC之間，射頻功率在750至1000W之間，處理的時間在10至60秒之間。
優(yōu)選地，所述第二氣體包括HBr和He，還可以包括含氧氣體。 優(yōu)選地，所述HBr氣體的流量在300至400sccm之間，所述氦氣和含氧氣體的流量 和在30至50sccm之間。 可選地，所述第二圓弧化處理時的腔室壓力在10至20mTorr之間，腔室溫度在40 至8(TC之間，射頻功率在1000至1500W之間，處理的時間在10至60秒之間。
可選地，所述第二氣體包括Cl2和02。 可選地，在所述形成溝槽之后，進行填充之前，還包括步驟
對所述溝槽進行過刻蝕處理，以平整化所述溝槽底部 采用本發(fā)明的方法形成的淺溝槽隔離結構，實現(xiàn)了位于墊氧化層與硅襯底交界處 的溝槽頂部的側壁的平滑，不會再出現(xiàn)溝槽側壁頂部凹陷的問題。 圖3為本發(fā)明具體實施例中淺溝槽隔離結構形成方法的流程圖，圖4至圖8為說 明本發(fā)明具體實施例中淺溝槽隔離結構形成方法的器件剖面示意圖，下面結合圖3至圖8 對本發(fā)明的具體實施例進行詳細介紹。
步驟301:提供襯底。 本實施例中，該襯底為已經(jīng)過清潔處理的硅襯底。
步驟302 :在所述襯底上形成墊氧化層。 該墊氧化層通常利用熱氧化法生長形成，也可以利用化學氣相沉積(Chemical V即or D印osition)的方法沉積形成。其厚度與器件的性能密切相關，不同的器件對該層 厚度的具體要求不同。通常會在50A至500A之間，如為50A、 IOOA、 200A、 350A或 500A等。
步驟303 :在所述墊氧化層上形成停止層。 圖4為本發(fā)明具體實施例中形成停止層后的器件剖面示意圖，如圖4所示，在硅襯 底401上生長了一層墊氧化層402，在墊氧化層402上又沉積了一層停止層403。
本實施例中，該停止層利用化學氣相沉積方法形成，其通?？梢詾榈杌虻?化硅材料。該層可以作為研磨停止層使用形成淺溝槽隔離結構的溝槽后，會利用化學氣相 沉積方法沉積介質(zhì)材料(通常為氧化硅材料)以填充溝槽，該步沉積工藝后需要再利用化 學機械研磨方法對該介質(zhì)材料進行平坦化處理，以去除硅襯底以上的介質(zhì)材料，僅保留位 于溝槽內(nèi)的介質(zhì)材料。在進行化學機械研磨時，為確保硅襯底表面的介質(zhì)材料去除得較干 凈，且溝槽內(nèi)的介質(zhì)材料保持得較完整，可以利用停止層403與填充的介質(zhì)材料間的研磨 速率差來判斷研磨終點，一旦檢測到研磨速率發(fā)生較大變化，就表明研磨已到達硅襯底101 之上的停止層403，可以停止研磨，有效防止了過研磨的發(fā)生。
步驟304 :在所述停止層上形成淺溝槽隔離結構圖形。 利用光刻膠對襯底上不需要形成淺溝槽隔離結構的區(qū)域進行保護，在襯底上形成 了淺溝槽隔離結構圖形。 在本發(fā)明的其它實施例中，為了防止因溝槽的刻蝕深度較深，僅依靠光刻膠作掩 膜已無法很好地保護溝槽以外結構，還可以將停止層403的厚度沉積得較厚，或在停止層 403上再形成一層硬掩膜層(圖中未示出)。刻蝕溝槽前，先將光刻形成的溝槽圖形轉移至
7該停止層403內(nèi)或硬掩膜內(nèi)，再利用光刻膠、停止層403或硬掩膜層共同作為掩膜，進行溝 槽的刻蝕。這樣，即使光刻膠在刻蝕過程中被刻蝕得較薄，無法很好地保護溝槽外的結構 了，還有停止層403或硬掩膜層可以對其進行保護，確保了刻蝕形成的溝槽圖形的完整性。
步驟305 :以所述淺溝槽隔離結構圖形為掩膜對所述停止層和所述墊氧化層進行 預刻蝕處理，形成溝槽開口。 圖5為本發(fā)明具體實施例中形成溝槽開口后的器件剖面示意圖，如圖5所示，利用 光刻膠404形成的淺溝槽隔離結構圖形為掩膜進行預刻蝕處理，形成了溝槽開口 405。
接著，為了令溝槽頂部圓弧化，以釋放應力，改善溝槽的形成質(zhì)量。還需要對本步 形成的溝槽開口進行圓弧化處理。 雖然現(xiàn)有技術中在形成淺溝槽隔離結構時也加入了該圓弧化的處理步驟，但其最 終形成的溝槽頂部側壁出現(xiàn)了凹陷，對器件性能的改善不利。為此，本發(fā)明對該圓弧化處理 步驟進行了優(yōu)化，具體可分為兩步進行。 步驟306 :利用產(chǎn)生聚合物較多的第一氣體對所述溝槽開口進行第一圓弧化處理。 圖6為本發(fā)明具體實施例中進行第一圓弧化處理后的器件剖面示意圖，如圖6所 示，本實施例中，本步處理所用的第一氣體包括含碳氟比較高的氣體及含氧氣體，其中，含 氧氣體可以為02、03、冊丄0等中的任一種或任意組合。含碳氟比高的氣體可以為(:冊3、(^2& 中的任一種或二者的組合，其能產(chǎn)生較多的聚合物410。該聚合物410會附著在墊氧化層 402與硅襯底401的交界處，對其起到保護作用，防止圓弧化處理過程中在該交界處形成凹 陷。 本步第一圓弧化處理的工藝條件需謹慎選擇，如果選擇不當，要不就導致聚合物 過多，影響最終形成的溝槽尺寸；要不就產(chǎn)生的聚合物量過少，雖然與現(xiàn)有技術相比會有改 善，但仍會在溝槽頂部側壁處形成一定的凹陷。 該第一圓弧化處理利用等離子體刻蝕設備進行，本實施例對其工藝條件進行了具 體的優(yōu)化，以達到較佳的實施效果。其中，本實施例中實現(xiàn)較佳實施效果的一例工藝條件 組合為將腔室壓力設置在5至15mTorr之間，如為5mTorr、8mTorr、 10mTorr、 12mTorr或 15mTorr等;將腔室溫度設置在40至80°C之間，如為40°C 、50°C 、60°C 、65°C 、70°C 、75°C或 8(TC等。將處理時的射頻功率設置在750至1000W之間，如為750W、800W、850W、900W或 1000W等；將用于加速定向的偏置電壓設置在50至100V，如為50V、70V、90V或100V等。
本實施例中，第一氣體包括CHF3、CH2F2和氧氣。具體地，可將CHF3氣體的流量設置 在50至120sccm之間，如為50sccm、60sccm、70sccm、80sccm、90sccm、 100sccm、 110sccm或 120sccm等；將CH2F2氣體的流量設置在10至30sccm之間，如為10sccm、 15sccm、20sccm、 25sccm或30sccm等；將氧氣的流量設置在10至30sccm之間，如為10sccm、 15sccm、20sccm、 25sccm或30sccm等。 此外，還可以加入一些惰性氣體，如氮氣、氬氣或氦氣等中的任一種或任意組合， 以調(diào)節(jié)刻蝕速率(或說刻蝕氣體濃度)及腔室壓力。 經(jīng)過大量實驗優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)采用上述工藝條件時，本步第一圓弧化處理所用的時間 在10至60秒之間時，即可得到較為理想的溝槽頂部形狀，如為10秒、15秒、20秒、25秒、30 秒、40秒或60秒等。
步驟307 :利用第二氣體對所述溝槽開口進行第二圓弧化處理。
圖7為本發(fā)明具體實施例中進行第二圓弧化處理后的器件剖面示意圖，如圖7所 示，因第一圓弧化處理時會在側壁處覆蓋一層聚合物，影響到溝槽開口的尺寸，在該第二圓 弧化處理時需重新定義出溝槽開口的初始尺寸，將第一圓弧化處理時產(chǎn)生的較多的聚合物 去除，以防止最終形成的溝槽尺寸過小。為此，本實施例中，本步處理所用的第二氣體產(chǎn)生 的聚合物比第一氣體產(chǎn)生的少，甚至不產(chǎn)生聚合物。如可以選擇包括溴化氫(HBr)、氦氣 (He)及含氧氣體的第二氣體。其中，含氧氣體可以為為02、03、冊、0)等中的任一種或任意 組合。 本實施例對本步第二圓弧化處理的工藝條件也進行了具體的優(yōu)化，其可實現(xiàn)較佳 工藝效果的一種工藝條件組合為將腔室壓力設置在10至20mTorr之間，如為10mTorr、 12mTorr、15mTorr、18mTorr或20mTorr等；將腔室溫度設置在40至80。C之間，如為40°C、 50°C 、60°C 、65°C 、70°C 、75°C或80°C等。將處理時的射頻功率設置在1000至1500W之間，如 為1000W、 1100W、 1200W、 1300W或1500W等；將用于加速定向的偏置電壓設置在100至200V， 如為100V、 120V、 150V、 180V或200V等。 本實施例中，第二氣體包括HBr、 He和02。具體地，可將HBr氣體的流量設置在 300至400sccm之間，如為300sccm、320sccm、330sccm、340sccm、350sccm、360sccm、380sccm 或400sccm等；將He和02氣體的流量和設置在30至50sccm之間，如為30sccm、35sccm、 40sccm、45sccm或50sccm等；其中，He和02的比例可以在5 : l至l : l之間，如為5 : 1、
4 : 1、3 : 1、2 : i或i : i等。 此外，該第二圓弧化處理過程中還可以加入一些惰性氣體，如氮氣、氬氣或氦氣等
中的任一種或任意組合，以調(diào)節(jié)刻蝕速率(或說刻蝕氣體濃度)及腔室壓力。 經(jīng)過大量實驗優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)采用上述工藝條件時，本步第二圓弧化處理所用的時間 在10至60秒之間時，可得到較為理想的溝槽頂部開口及側壁形狀，如為10秒、15秒、20秒、 25秒、30秒、40秒或60秒等。 在本發(fā)明的其它實施例中，該第二氣體也可以為氯氣(C12)和氧氣(02)的組合氣 體。 本實施例中，采用了兩步圓弧化處理，在本發(fā)明的其它實施例中，還可以采用更多
步的圓弧化處理方式，如三步、四步......等，其中，第一圓弧化處理所用的氣體產(chǎn)生的聚
合物最多，后面所用的氣體產(chǎn)生的聚合物可以依次減少，以達到較為理想的圓弧化形狀。
步驟308 :對已進行所述圓弧化處理后的所述溝槽開口進行主刻蝕，形成溝槽。
本實施例對本步主刻蝕對所用的工藝條件進行了優(yōu)化刻蝕過程中，將腔室壓力 設置在5至10mTorr之間，如為5mTorr、8mTorr或10mTorr等；將腔室溫度設置在50至 IO(TC之間，如為50°C 、60°C 、75°C 、90°C或IO(TC等；將主刻蝕處理所用的功率設置在500至 1500W之間，如為500W、800W、1000W、1200W或1500W等。 本實施例中，本步主刻蝕所用的刻蝕氣體包括含碳氟氣體和含氧氣體。其中含碳 氟氣體可以為CH2F2、 CHF3、 CF4等中的任一種或任意組合，含氧氣體可以為02、 03、 N0、 CO等 中的任一種或任意組合。此外，還可以加入一些惰性氣體，如氮氣、氬氣或氦氣等中的任一 種或任意組合，以調(diào)節(jié)刻蝕速率(或說刻蝕氣體濃度)及腔室壓力。 具體選用的氣體與要求的溝槽側壁形狀有關，如，要求側壁形狀較為傾斜，則可以選用產(chǎn)生聚合物較多的碳氟比較高的刻蝕氣體；要求側壁形狀較為垂直時，可以選用產(chǎn)生 聚合物較少的碳氟比較低的刻蝕氣體。另外，還可以將主刻蝕過程再分為多個階段，在不同 階段選用不同的刻蝕氣體(通常是分別選用產(chǎn)生聚合物量不同的刻蝕氣體)，以得到需要 的側壁形狀。 另外，在主刻蝕完成后，還可以加入過刻蝕步驟，以平整化溝槽底部，并令其邊角 更為圓滑，以提高后續(xù)進行的溝槽填充的質(zhì)量。 圖8為本發(fā)明具體實施例中形成溝槽后的器件剖面示意圖，如圖8所示，在硅襯底 401內(nèi)形成了溝槽406。由于采用了兩步優(yōu)化的圓弧化處理步驟，在溝槽頂部側壁處雖然形 成了圓弧形狀411，釋放了應力，但不會再出現(xiàn)凹陷，避免了器件漏電流的增大。
圖9為采用本發(fā)明具體實施例中的方法形成的溝槽圖，其第一圓弧化處理時具體 工藝條件設置為腔室壓力為10mTor， RF功率為850W，偏置電壓為70V， CH&氣體流量為 90sccm，CH^氣體流量為20sccm，氧氣流量為20sccm ;第二圓弧化處理時具體工藝條件為 腔室壓力為15mTor，RF功率為1200W，偏置電壓為150V， HBr氣體流量為350sccm，氦氣與氧 氣的流量和為40sccm。 在上述工藝條件下形成的溝槽如圖9所示，其中圓圈901所示的溝槽頂部側壁處 (墊氧化硅層與硅襯底交界處)變得平滑，不再出現(xiàn)凹陷問題。
步驟309 :對所述溝槽進行填充。 利用化學氣相沉積方法沉積氧化硅材料，對溝槽進行填充。
步驟310 :進行平坦化處理，形成淺溝槽隔離結構。 利用化學機械研磨方法對步驟309中沉積的氧化硅材料進行平坦化處理，以去除
硅襯底以上的氧化硅材料，保留溝槽內(nèi)的氧化硅材料，形成淺溝槽隔離結構。 采用本實施例中的上述方法形成的淺溝槽隔離結構，在位于介質(zhì)層與硅襯底交界
處的溝槽頂部的側壁處可以保持平滑，不會出現(xiàn)凹陷問題，有效提高了其在器件之間的隔
離作用，改善了器件的漏電流等電性能。 本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領域技 術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本發(fā)明的保 護范圍應當以本發(fā)明權利要求所界定的范圍為準。
權利要求
一種淺溝槽隔離結構的形成方法，其特征在于，包括步驟在襯底上形成墊氧化層；在所述墊氧化層上形成停止層；在所述停止層上形成淺溝槽隔離結構圖形；以所述淺溝槽隔離結構圖形為掩膜對所述停止層和所述墊氧化層進行預刻蝕處理，形成溝槽開口；至少分兩步對所述溝槽開口進行圓弧化處理，且各步所用氣體產(chǎn)生的聚合物依次減少；對已進行所述圓弧化處理后的所述溝槽開口進行主刻蝕，形成溝槽；對所述溝槽進行填充；進行平坦化處理，形成淺溝槽隔離結構。
2. 如權利要求1所述的形成方法，其特征在于所述至少分兩步對所述溝槽開口進行 圓弧化處理，且各步所用氣體產(chǎn)生的聚合物依次減少，包括步驟利用第一氣體對所述溝槽開口進行第一圓弧化處理；利用第二氣體對所述溝槽開口進行第二圓弧化處理，且所述第二氣體產(chǎn)生的聚合物比 所述第一氣體少。
3. 如權利要求2所述的形成方法，其特征在于所述第一氣體包括CHF3氣體。
4. 如權利要求3所述的形成方法，其特征在于所述第一氣體還包括CH2F2氣體。
5. 如權利要求4所述的形成方法，其特征在于所述第一氣體還包括含氧氣體。
6. 如權利要求5所述的形成方法，其特征在于所述CHF3氣體的流量在50至120sccm 之間，所述CH2F2氣體的流量在10至30sccm之間，所述含氧氣體的流量在10至30sccm之 間。
7. 如權利要求6所述的形成方法，其特征在于所述第一圓弧化處理時的腔室壓力在5 至15mTorr之間。
8. 如權利要求7所述的形成方法，其特征在于所述第一圓弧化處理時的腔室溫度在 40至80。C之間。
9. 如權利要求8所述的形成方法，其特征在于所述第一圓弧化處理時的射頻功率在 750至IOOOW之間。
10. 如權利要求9所述的形成方法，其特征在于所述第一圓弧化處理的時間在10至 60秒之間。
11. 如權利要求2所述的形成方法，其特征在于所述第二氣體包括HBr和He。
12. 如權利要求11所述的形成方法，其特征在于所述第二氣體還包括含氧氣體。
13. 如權利要求12所述的形成方法，其特征在于所述HBr氣體的流量在300至 400sccm之間，所述氦氣和含氧氣體的流量和在30至50sccm之間。
14. 如權利要求13所述的形成方法，其特征在于所述第二圓弧化處理時的腔室壓力 在10至20mTorr之間。
15. 如權利要求14所述的形成方法，其特征在于所述第二圓弧化處理時的腔室溫度 在40至80。C之間。
16. 如權利要求15所述的形成方法，其特征在于所述第二圓弧化處理時的射頻功率在1000至1500W之間。
17. 如權利要求16所述的形成方法，其特征在于所述第二圓弧化處理的時間在10至 60秒之間。
18. 如權利要求2所述的形成方法，其特征在于所述第二氣體包括Cl2和02。
19. 如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，在所述形成溝槽之后，進行填充之前，還包括步驟對所述溝槽進行過刻蝕處理，以平整化所述溝槽底部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種淺溝槽隔離結構的形成方法，包括步驟在襯底上形成墊氧化層；在所述墊氧化層上形成停止層；在所述停止層上形成淺溝槽隔離結構圖形；以所述淺溝槽隔離結構圖形為掩膜對所述停止層和所述墊氧化層進行預刻蝕處理，形成溝槽開口；至少分兩步對所述溝槽開口進行圓弧化處理，且各步所用氣體產(chǎn)生的聚合物依次減少；對已進行所述圓弧化處理后的所述溝槽開口進行主刻蝕，形成溝槽；對所述溝槽進行填充；進行平坦化處理，形成淺溝槽隔離結構。采用本發(fā)明的淺溝槽隔離結構形成方法，可以確保位于介質(zhì)層與硅襯底交界處的溝槽頂部的側壁保持平滑，有效改善了器件的漏電流等電性能。
文檔編號H01L21/70GK101752290SQ20081020415
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月3日 優(yōu)先權日2008年12月3日
發(fā)明者張海洋, 沈滿華, 陳海華, 韓寶東 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司