浅沟槽隔离结构的制备方法及浅沟槽隔离结构.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115910911A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211332075.0(22)申请日2022.10.28(71)申请人中国科学院微电子研究所地址100029北京市朝阳区北土城西路3号(72)发明人杨涛张月贺晓彬高建峰李俊杰韦亚一戴博伟李俊峰王文武(74)专利代理机构北京兰亭信通知识产权代理有限公司11667专利代理师陈晓瑜(51)Int.Cl.H01L21/762(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图11页(54)发明名称浅沟槽隔离结构的制备方法及浅沟槽隔离结构(57)摘要本发明提供一种浅沟槽隔离结构的制备方法及浅沟槽隔离结构，其中化学机械平坦化的方法包括：提供一基底结构，基底结构包括衬底和研磨停止层，基底结构内具有多条不同宽度的隔离槽，隔离槽贯穿研磨停止层并贯穿衬底的上表面；沉积绝缘材料并进行退火工艺，以形成绝缘介质层，绝缘介质层的表面形成有不同深度的凹槽，每个凹槽位于相应的隔离槽的正上方；沉积第一分隔材料，以形成第一分隔层，在同等研磨条件下第一分隔层的去除速率低于绝缘介质层的去除速率；在同等研磨条件下进行化学机械平坦化处理，直至去除第一分隔层；对剩余的绝缘介质层进行湿法腐蚀，以在隔离槽内形成浅沟槽隔离结构。本发明使得制备出浅沟槽隔离结构的厚度一致。CN115910911ACN115910911A权利要求书1/2页1.一种浅沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，包括：提供一基底结构，所述基底结构包括衬底和研磨停止层，所述研磨停止层位于所述衬底的上方，所述基底结构内具有多条不同宽度的隔离槽，所述隔离槽贯穿所述研磨停止层并贯穿衬底的上表面；填充绝缘材料并进行退火工艺，以形成绝缘介质层，所述绝缘介质层的表面形成有不同深度的凹槽，其中，所述绝缘介质层的上表面不低于所述研磨停止层的上表面，所述凹槽的底端在所述衬底的上方，所述凹槽与所述隔离槽一一对应，每个凹槽位于相应的隔离槽的正上方；沉积第一分隔材料，以形成第一分隔层，在同等研磨条件下所述第一分隔层的去除速率低于所述绝缘介质层的去除速率；在同等研磨条件下进行化学机械平坦化处理，直至去除所述第一分隔层；对剩余的绝缘介质层进行湿法腐蚀，以在所述隔离槽内形成所述浅沟槽隔离结构。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一分隔材料包括：氮化硅、多晶硅、非晶硅或氧氮化硅。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多个所述凹槽相对所述研磨停止层的位置包括：所述凹槽的底端位于所述研磨停止层的上方、所述凹槽的底端与所述研磨停止层的上表面平齐，以及所述凹槽的底端与所述研磨停止层的顶部在水平方向重合中的至少一种；在最低凹槽的底端位于所述研磨停止层的上方，或与所述研磨停止层的上表面平齐时，所述在同等研磨条件下进行化学机械平坦化处理的步骤包括：在同等研磨条件下对所述绝缘介质层和所述第一分隔层进行化学机械平坦化处理，直至去除所述第一分隔层；在最低凹槽的底端与所述研磨停止层的顶部在水平方向重合时，所述在同等研磨条件下进行化学机械平坦化处理的步骤包括：在同等研磨条件下对所述绝缘介质层、所述第一分隔层和所述研磨停止层进行化学机械平坦化处理，直至去除所述第一分隔层；其中，最低凹槽为不同深度的所述凹槽中底端最低的凹槽。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在同等研磨条件下进行化学机械平坦化处理的步骤之前，所述方法还包括：在所述第一分隔层上沉积第二分隔材料，以形成第二分隔层，在同等研磨条件下所述第一分隔层的去除速率低于所述第二分隔层的去除速率；所述在同等研磨条件下进行化学机械平坦化处理的步骤包括：在同等研磨条件下对所述第二分隔层、所述绝缘介质层和所述第一分隔层进行化学机械平坦化处理，直至去除所述第一分隔层；或，在同等研磨条件下对所述第二分隔层、所述绝缘介质层、所述第一分隔层和所述研磨停止层进行化学机械平坦化处理，直至去除所述第一分隔层。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二分隔材料包括所述绝缘材料。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述绝缘材料包括：氧化硅；所述研磨停止层的材料包括：氮化硅。7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述绝缘介质层的上表面高出所述研磨停止层上表面的距离为所述隔离槽深度的0至0.25倍；2CN115910911A权利要求书2/2页所述第一分隔层的厚度为所述研磨停止层厚度的0.1至1倍。8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述基底结构还包括堆叠结构，所述堆叠结构位于所述衬底的上方，所述研磨停止层位于所述堆叠结构的上方，所述堆叠结构用于作为环栅器件的制备区。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述堆叠结构由N组复合层