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1、10申请公布号CN104078351A43申请公布日20141001CN104078351A21申请号201410306980822申请日20140630H01L21/31120060171申请人上海华力微电子有限公司地址201203上海市浦东新区张江开发区高斯路568号72发明人付洋殷冠华陈广龙74专利代理机构上海思微知识产权代理事务所普通合伙31237代理人王宏婧54发明名称半导体结构的制作方法57摘要本发明提供一种半导体结构的制作方法，包括提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有若干隔离结构，隔离结构之间为有源区域，所述有源区域上依次形成有缓冲层、氮化硅层；进行第一次刻蚀工艺，去除部分氮化。
2、硅层；进行湿法刻蚀工艺，去除部分隔离结构；在所述湿法工艺之后，进行第二次刻蚀工艺，去除剩余的氮化硅层，露出下方的缓冲层；在所述隔离结构之间的缓冲层上沉积多晶硅层。本发明的方法能提高多晶硅填充的工艺质量，解决多晶硅填充后的表面凹陷和缝隙问题。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图3页10申请公布号CN104078351ACN104078351A1/1页21一种半导体结构的制作方法，其特征在于，包括提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有若干隔离结构，隔离结构之间为有源区域，所述有源区域上依次形成有缓冲层、氮化硅层；。
3、进行第一次刻蚀工艺，去除部分氮化硅层；进行湿法刻蚀工艺，去除部分隔离结构；在所述湿法工艺之后，进行第二次刻蚀工艺，去除剩余的氮化硅层，露出下方的缓冲层；在所述隔离结构之间的缓冲层上沉积多晶硅层。2如权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述隔离结构的材质为氧化硅，所述缓冲层的材质为氧化硅。3如权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述第一次刻蚀工艺利用磷酸溶液进行，所述第二次刻蚀工艺利用磷酸溶液进行。4如权利要求3所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述第一次刻蚀工艺磷酸溶液的温度范围为120180，所述第二次刻蚀工艺的磷酸溶液的温度范围为120180。5如权利要求。
4、3所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述第一次刻蚀工艺磷酸溶液的浓度范围为9096，所述第二次刻蚀工艺的磷酸溶液的浓度范围为9096。6如权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述第一次刻蚀工艺去除的氮化硅层的厚度占未被刻蚀的氮化硅层的厚度的1/62/3，第二次刻蚀工艺去除的氮化硅层的厚度占未被刻蚀的氮化硅层的厚度的1/35/6。7如权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述湿法刻蚀工艺利用氢氟酸进行。8如权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述湿法刻蚀工艺去除的隔离结构的厚度范围为70130埃。权利要求书CN104078351A1/4页3半导体结构。
5、的制作方法技术领域0001本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体结构的制作方法。背景技术0002随着半导体技术的发展，半导体工艺的技术节点不断降低，在间隙不变的情况下，有源区的特征尺寸不断减小。这样使得就导致浅沟槽隔离结构的氧化硅层的特征尺寸相对增加，使得浅沟槽隔离结构之间的多晶硅层填充的窗口越来越小。0003具体请参考图1至图3所示的现有技术的半导体结构的制作方法剖面结构示意图。半导体衬底10上形成有浅沟槽隔离结构11，相邻的浅沟槽隔离结构11之间为的半导体衬底10上依次形成有氧化硅层12和氮化硅层13。所述浅沟槽隔离结构11的材质为氧化硅。所述氮化硅层13在后续将会通过刻蚀工艺去除。。
6、0004然后，请参考图2并结合图1，进行刻蚀工艺，去除氮化硅层13。现有技术的刻蚀工艺利用磷酸进行，通过所述刻蚀工艺去除氮化硅层13。在浅沟槽隔离结构11之间形成开口，露出氧化硅层12。0005接着，请参考图3，在浅沟槽隔离结构13之间的开口填充多晶硅层14。发现多晶硅填充有缺陷，所述缺陷包括表面凹陷和缝隙。0006因此，需要一种半导体结构的制作方法，能提高多晶硅填充的工艺质量，解决多晶硅填充后的表面凹陷和缝隙问题。发明内容0007本发明解决的问题提供一种半导体结构的制作方法，能提高多晶硅填充的工艺质量，解决多晶硅填充后的表面凹陷和缝隙问题。0008为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构的制。
7、作方法，包括0009提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有若干隔离结构，隔离结构之间为有源区域，所述有源区域上依次形成有缓冲层、氮化硅层；0010进行第一次刻蚀工艺，去除部分氮化硅层；0011进行湿法刻蚀工艺，去除部分隔离结构；0012在所述湿法工艺之后，进行第二次刻蚀工艺，去除剩余的氮化硅层，露出下方的缓冲层；0013在所述隔离结构之间的缓冲层上沉积多晶硅层。0014可选地，所述隔离结构的材质为氧化硅，所述缓冲层的材质为氧化硅。0015可选地，所述第一次刻蚀工艺利用磷酸溶液进行，所述第二次刻蚀工艺利用磷酸溶液进行。0016可选地，所述第一次刻蚀工艺磷酸溶液的温度范围为120180，所述第二次。
8、刻蚀工艺的磷酸溶液的温度范围为120180。0017可选地，所述第一次刻蚀工艺磷酸溶液的浓度范围为9096，所述第二次刻说明书CN104078351A2/4页4蚀工艺的磷酸溶液的浓度范围为9096。0018可选地，所述第一次刻蚀工艺去除的氮化硅层的厚度占未被刻蚀的氮化硅层的厚度的1/62/3，第二次刻蚀工艺去除的氮化硅层的厚度占未被刻蚀的氮化硅层的厚度的1/35/6。0019可选地，所述湿法刻蚀工艺利用氢氟酸进行。0020可选地，所述湿法刻蚀工艺去除的隔离结构的厚度范围为70130埃。0021与现有技术相比，本发明具有以下优点0022本发明提供的半导体结构的制作方法，对氮化硅层进行第一次刻蚀工。
9、艺和第二次刻蚀工艺，在两次刻蚀工艺之间增加湿法刻蚀工艺，利用所述湿法刻蚀工艺去除部分隔离结构去除的隔离结构的厚度较小，目的是使得隔离结构的顶部更为圆滑，扩大了多晶硅层的填充开口，使得多晶硅层更加容易填充，减少在多晶硅层填充过程中出现的各种缺陷。附图说明0023图1至图3是的现有技术的半导体结构的制作方法剖面结构示意图。0024图4图7是本发明一个实施例的半导体结构的制作方法剖面结构示意图。具体实施方式0025现有技术在多晶硅填充工艺时发现填充的多晶硅层有缺陷。结合图2及图3，由于半导体器件的技术节点降低，浅沟槽隔离结构11结构的特征尺寸增大，隔离结构11之间的开口相对减小，从而使得多晶硅层填充。
10、的难度变大，容易使得多晶硅层11上产生表面凹陷和缝隙等缺陷。传统的工艺技术采用降低氮化硅层的方法来增大多晶硅层的填充开口，但是降低氮化硅层的高度，也会造成填充的多晶硅层14的高度随之下降，影响后续的多晶硅化学机械研磨步骤，无法保证多晶硅层化学机械研磨工艺之后的多晶硅层的高度。0026为了解决上述问题，本发明提出一种半导体结构的制作方法，能够在不降低氮化硅层的高度的同时，扩大多晶硅层的填充开口，使得浅沟槽隔离结构11的顶部更加圆滑，更加容易填充多晶硅层，减少在多晶硅层填充过程中出现的各种缺陷。本发明的方法，将氮化硅层刻蚀工艺分为两个步骤，在两个氮化硅刻蚀工艺步骤之间增加一个刻蚀工艺步骤，用于去除。
11、部分浅沟槽隔离结构，使得浅沟槽隔离结构的顶部更为圆滑，并且浅沟槽隔离结构的顶部更为圆滑。0027具体地，本发明所述的半导体结构的制作方法包括0028提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有若干隔离结构，隔离结构之间为有源区域，所述有源区域上依次形成有缓冲层、氮化硅层；0029进行第一次刻蚀工艺，去除部分氮化硅层；0030进行湿法刻蚀工艺，去除部分隔离结构；0031在所述湿法工艺之后，进行第二次刻蚀工艺，去除剩余的氮化硅层，露出下方的缓冲层；0032在所述隔离结构之间的缓冲层上沉积多晶硅层。0033下面结合具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。为了更好地说明本发明的技术方案，请参考图4图7。
12、是本发明一个实施例的半导体结构的制作方法剖面结构说明书CN104078351A3/4页5示意图。0034首先，请参考图4，提供半导体衬底100，所述半导体衬底100上形成有若干隔离结构110，隔离结构110之间为有源区域，所述有源区域上依次形成有缓冲层120、氮化硅层130。作为一个实施例，所述隔离结构110为浅沟槽隔离结构，所述隔离结构110的材质为氧化硅。所述缓冲层120的材质为氧化硅。0035接着，请参考图5，进行第一次刻蚀工艺，去除部分氮化硅层130，本发明将氮化硅层130通过两次刻蚀工艺去除，第一次去除部分氮化硅层，第二次将剩余的氮化硅层去除，两次氮化硅层刻蚀工艺之间则增加一个对隔离。
13、结构进行湿法刻蚀的工艺步骤以微调整隔离结构110的高度，使得隔离结构更为圆滑，并且增大后续沉积多晶硅层的开口的尺寸。第一次刻蚀工艺后，保留的部分氮化硅层130将作为后续对隔离结构110进行湿法刻蚀工艺的保护层，保护下方的缓冲层120免于受到所述湿法刻蚀工艺的损伤。0036作为一个实施例，所述第一次刻蚀工艺利用磷酸溶液进行，所述第一次刻蚀工艺磷酸溶液的温度范围为120180，所述第一次刻蚀工艺磷酸溶液的浓度范围为9096。所述第一次刻蚀工艺去除的氮化硅层的厚度占未被刻蚀的氮化硅层的厚度的1/62/3。0037然后，请参考图6并结合图5，进行湿法刻蚀工艺，去除部分隔离结构110。所述湿法刻蚀工艺的。
14、目的是调整隔离结构110高度，目的是调整隔离结构110的顶部的形貌更为圆滑，以扩大扩大有源区域的宽度，增大多晶硅层沉积的开口的尺寸，在不调节氮化硅层高度的情况下，扩大多晶硅层沉积的工艺窗口，避免多晶硅层沉积缺陷。0038作为一个实施例，所述湿法刻蚀工艺利用氢氟酸进行。所述湿法刻蚀工艺去除的隔离结构110的厚度范围为70130埃。0039经过所述湿法刻蚀工艺，隔离结构110的高度略有降低，并且隔离结构110的顶部更为圆滑，以增大有源区域的宽度，扩大了多晶硅层沉积的开口，使得多晶硅层更加容易填充，可以有效减少在多晶硅层填充过程中出现的各种缺陷。0040接着，请继续参考图6，并结合图5，在所述湿法工。
15、艺之后，进行第二次刻蚀工艺，去除剩余的氮化硅层130，露出下方的缓冲层120，所述隔离结构110之间的缓冲层120上方的开口用于后续填充多晶硅层。0041作为一个实施例，所述第二次刻蚀工艺利用磷酸溶液进行。所述第二次刻蚀工艺的磷酸溶液的温度范围为120180。所述第二次刻蚀工艺的磷酸溶液的浓度范围为9096。第二次刻蚀工艺去除的氮化硅层的厚度占未被刻蚀的氮化硅层的厚度的1/35/6。0042接着，请参考图7，在所述隔离结构110之间的缓冲层120上沉积多晶硅层140。由于利用两次刻蚀工艺对氮化硅层进行刻蚀，以及在两次氮化硅层的刻蚀工艺之间增加对隔离结构的刻蚀工艺，调整了隔离结构110的形貌，扩。
16、大了多晶硅层140的开口，使得多晶硅层140更加容易沉积。0043综上，本发明提供的半导体结构的制作方法，对氮化硅层进行第一次刻蚀工艺和第二次刻蚀工艺，在两次刻蚀工艺之间增加湿法刻蚀工艺，利用所述湿法刻蚀工艺去除部分隔离结构，降低了隔离结构的高度，使得隔离结构的顶部更为圆滑，扩大了多晶硅层的填充开口，使得多晶硅层更加容易填充，减少在多晶硅层填充过程中出现的各种缺陷。说明书CN104078351A4/4页60044因此，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。说明书CN104078351A1/3页7图1图2说明书附图CN104078351A2/3页8图3图4说明书附图CN104078351A3/3页9图5图6图7说明书附图CN104078351A。