一种半导体器件及其制作方法和电子装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106206411A(43)申请公布日2016.12.07(21)申请号201510233568.2(22)申请日2015.05.08(71)申请人中芯国际集成电路制造（上海）有限公司地址201203上海市浦东新区张江路18号(72)发明人黄子伦许清秀(74)专利代理机构北京市磐华律师事务所11336代理人董巍高伟(51)Int.Cl.H01L21/768(2006.01)H01L27/105(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图6页(54)发明名称一种半导体器件及其制作方法和电子装置(57)摘要本发明提供一种半导体器件及其制作方法和电子装置，所述方法包括：提供半导体衬底，在半导体衬底上形成有鸟嘴形场氧，以及覆盖半导体衬底以及部分鸟嘴形场氧的图案化的硬掩膜层；以图案化的硬掩膜层为掩膜，依次对暴露的部分鸟嘴形场氧和半导体衬底进行刻蚀，以形成沟槽，并保留鸟嘴形场氧位于硬掩膜层和半导体衬底之间的鸟嘴；形成隔离材料层填充沟槽并覆盖所述硬掩膜层；执行化学机械研磨停止于硬掩膜层内；回蚀刻去除所述图案化的硬掩膜层，以形成浅沟槽隔离结构。根据本发明的制作方法，可以有效改善STI填充的隔离材料层拐角处缺角问题的出现，同时又保留了鸟嘴，通过鸟嘴效应显著提高器件的阈值电压，进而提高了器件的性能。CN106206411ACN106206411A权利要求书1/1页1.一种半导体器件的制作方法，包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有鸟嘴形场氧，以及覆盖所述半导体衬底以及部分所述鸟嘴形场氧的图案化的硬掩膜层；以所述图案化的硬掩膜层为掩膜，依次对暴露的部分所述鸟嘴形场氧和所述半导体衬底进行刻蚀，以形成沟槽，并保留所述鸟嘴形场氧位于所述硬掩膜层和半导体衬底之间的鸟嘴；形成隔离材料层填充所述沟槽并覆盖所述硬掩膜层；执行化学机械研磨停止于所述硬掩膜层内；回蚀刻去除所述图案化的硬掩膜层，以形成浅沟槽隔离结构。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在形成所述隔离材料层之前还包括在所述沟槽的底部和侧壁形成衬垫层的步骤。3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述鸟嘴形场氧的材料为热氧化氧化硅。4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述鸟嘴形场氧对半导体衬底的刻蚀选择比为1:1.5。5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述浅沟槽隔离结构的顶面高于所述鸟嘴的顶面。6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述隔离材料层的材料为HDP氧化硅。7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述硬掩膜层的材料为氮化物。8.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述衬垫层的材料为氧化物。9.一种半导体器件，包括：半导体衬底，位于所述半导体衬底内的浅沟槽隔离结构，其特征在于，在所述浅沟槽隔离结构的两侧壁与所述半导体衬底表面相交处分别形成有鸟嘴，所述鸟嘴为氧化物。10.根据权利要求9所述的半导体器件，其特征在于，所述浅沟槽隔离结构包括沟槽，位于沟槽侧壁和底部的衬垫层，以及填充所述沟槽的隔离材料层。11.根据权利要求10所述的半导体器件，其特征在于，所述衬垫层的材料为氧化物，所述隔离材料层的材料为HDP氧化硅。12.根据权利要求9所述的半导体器件，其特征在于，所述浅沟槽隔离结构的顶面高于两侧鸟嘴的顶面。13.根据权利要求9所述的半导体器件，其特征在于，所述氧化物为热氧氧化硅。14.一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求9-13之一所述的半导体器件。2CN106206411A说明书1/6页一种半导体器件及其制作方法和电子装置技术领域[0001]本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种半导体器件及其制作方法和电子装置。背景技术[0002]0.25μm以上的MOS工艺器件之间的场氧隔离一般采用局部场氧化(LocalOxidationofSilicon，简称LOCOS)结构，在局部场氧化过程中，由于氧在二氧化硅中的扩散是一个等向性过程，因此，氧也会通过氮化硅下面的衬垫二氧化硅层进行横向扩散，在靠近刻蚀窗口的氮化硅层底下就会生长出从氮化硅掩膜层的边缘到其内部逐渐变薄的二氧化硅层，该部分的形状和鸟的嘴部相似，通常称为鸟嘴，如图1所示。由于氧化层消耗的硅更厚，所以在氮化物掩膜下的氧化物生长将抬高氮化物的边缘，即为鸟嘴效应。鸟嘴效应可以显著的提高阈值电压Vt，如图2中曲线A所示。[0003]对于0.25μm以下的MOS工艺器件之间一般采用浅沟槽隔离技术来实现有源器件的隔离，在浅沟槽隔离结构(STI)的制作过程中，首先在半导体衬底上形成氮化硅掩膜层，接着，对氮化硅层和半导体衬底进行刻蚀形成沟槽，采用HDP氧化物填充沟槽，回蚀刻氮化硅层再进行湿法清洗，然而回蚀刻和湿法清洗