浅槽隔离器件的制造方法与流程

本申请属于半导体，尤其涉及一种浅槽隔离器件的制造方法。

背景技术：

1、在较为先进的互补金属氧化物半导体(complementary metal oxidesemiconductor，cmos)工艺制成中，通常用浅沟槽隔离(shallow trench isolation，sti)的方法来做隔离。浅槽隔离利用高度各向异性反应离子刻蚀在表面切出了一个几乎垂直的凹槽。该凹槽的侧壁被氧化，然后淀积多晶硅填满凹槽的剩余部分。其中，在源极和漏极注入的时候，通常会使用砷(as)作为注入离子，但是通常在退火后，会在sti的拐角处留下残留的结晶点缺陷。

2、这种结晶点缺陷形成的原因是：一方面，由于硅和sti填充物(通常是氧化硅)的热膨胀差异，硅受到应变后产生晶体缺陷；其中，sti由多层结构构成，例如硅、二氧化硅、氮化硅，受到角度的影响，退火时sti的角部相比于底部和侧壁更容易受到温度因素的影响，在温度影响下，其可能承受相较于底部更为集中的应力；另一方面，因为as离子本身尺寸较大导致其接收到的应力较大，故as离子缺陷产生的退火过程中的高应力被认为是一个重要原因。在应用于图像传感器领域时，这种结晶点缺陷常常导致通电情况下像素的颜色偏白，或者产生暗电流。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种浅槽隔离器件的制造方法，旨在解决相关的浅槽隔离器件的制造方法在sti的拐角处留下残留的结晶点缺陷的问题。

2、本申请实施例提供了一种浅槽隔离器件的制造方法，包括：

3、步骤a：在衬底表面的外延层上形成浅槽隔离结构；

4、步骤b：在所述浅槽隔离结构上表面形成第一掩膜层，所述第一掩膜层包括若干掩膜块，相邻两个所述第一掩膜块间隔设置；其中，所述第一掩膜层覆盖所述浅槽隔离结构，且所述第一掩膜块任一下表面边缘与相邻的所述浅槽隔离结构的上表面边缘之间的距离均为第一预设距离；

5、步骤c：对相邻两个所述第一掩膜块之间的区域进行第一次离子注入；

6、步骤d：刻蚀所述第一掩膜层，以形成第二掩膜层，所述第二掩膜层包括若干第二掩膜块，相邻两个所述第二掩膜块间隔设置；其中，所述第二掩膜块覆盖所述浅槽隔离结构，且所述第二掩膜块任一下表面边缘与相邻的所述浅槽隔离结构的上表面边缘之间的距离均为第二预设距离；所述第二预设距离小于所述第一预设距离；

7、步骤e：在所述第二掩膜层的上进行第二次离子注入。

8、在其中一个实施例中，所述步骤e之后还包括：

9、步骤f：对所述浅槽隔离器件进行退火。

10、在其中一个实施例中，所述第一预设距离大于10nm，所述第二预设距离大于5nm。

11、在其中一个实施例中，所述第一次离子注入的离子类型和第二次离子注入的离子类型相同。

12、在其中一个实施例中，所述第一次离子注入的离子类型和第二次离子注入的离子类型不同。

13、在其中一个实施例中，所述步骤a包括：

14、在衬底上表面形成所述外延层；

15、在所述外延层的上表面形成介质层，并通过光刻形成第一凹槽；

16、在所述第一凹槽中填充无机物。

17、在其中一个实施例中，所述步骤b包括：

18、在所述外延层上表面形成第三掩膜层，所述第三掩膜层覆盖所述浅槽隔离结构；

19、通过显像移除所述第三掩膜层的牺牲区域以形成包括若干第一掩膜块的第一掩膜层；其中，所述第三掩膜层的牺牲区域远离所述浅槽隔离结构设置。

20、在其中一个实施例中，所述步骤c具体为：

21、以所述第一掩膜块作掩膜，对相邻两个所述第一掩膜块之间的区域进行第一次离子注入。

22、在其中一个实施例中，所述步骤d具体为：

23、通过显像移除所述第一掩膜层的牺牲区域以形成所述第二掩膜层；其中，所述第一掩膜层的牺牲区域位于所述第一掩膜层远离所述浅槽隔离结构的两侧。

24、在其中一个实施例中，所述步骤e具体为：

25、以所述第二掩膜块作掩膜，对相邻两个所述第二掩膜块之间的区域进行第二次离子注入。

26、本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：由于与相邻的浅槽隔离结构的上表面边缘之间的距离为第一距离(第一距离大于第二预设距离小于第一预设距离)的区域只进行了第二次离子注入，而与相邻的所述浅槽隔离结构的上表面边缘之间的距离小于第二预设距离的区域没有离子注入，越靠近sti离子浓度越低；且第二次注入的离子浓度可以比第一次注入的离子浓度低，故在退火期间，离子扩散到sti边缘的可能性降低，应力相较传统的制造方法更小，发生结晶点缺陷的可能性也随之降低。。

技术特征：

1.一种浅槽隔离器件的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：

2.根据权利要求1所述的浅槽隔离器件的制造方法，其特征在于，所述步骤e之后还包括：

3.根据权利要求1所述的浅槽隔离器件的制造方法，其特征在于，所述第一预设距离大于10nm，所述第二预设距离大于5nm。

4.根据权利要求1所述的浅槽隔离器件的制造方法，其特征在于，所述第一次离子注入的离子类型和第二次离子注入的离子类型相同。

5.根据权利要求1所述的浅槽隔离器件的制造方法，其特征在于，所述第一次离子注入的离子类型和第二次离子注入的离子类型不同。

6.根据权利要求1所述的浅槽隔离器件的制造方法，其特征在于，所述步骤a包括：

7.根据权利要求1所述的浅槽隔离器件的制造方法，其特征在于，所述步骤b包括：

8.根据权利要求7所述的浅槽隔离器件的制造方法，其特征在于，所述步骤c具体为：

9.根据权利要求8所述的浅槽隔离器件的制造方法，其特征在于，所述步骤d具体为：

10.根据权利要求9所述的浅槽隔离器件的制造方法，其特征在于，所述步骤e具体为：

技术总结
一种浅槽隔离器件的制造方法，属于半导体技术领域，首先在衬底表面的外延层上形成浅槽隔离结构；在浅槽隔离结构上表面形成第一掩膜层，第一掩膜层包括若干掩膜块，第一掩膜层覆盖浅槽隔离结构，第一掩膜块任一下表面边缘与相邻的浅槽隔离结构的上表面边缘之间的距离均为第一预设距离；对相邻两个所述第一掩膜块之间的区域进行第一次离子注入；再刻蚀第一掩膜层，以形成第二掩膜层，第二掩膜层包括若干第二掩膜块，第二掩膜块覆盖浅槽隔离结构，第二掩膜块任一下表面边缘与相邻的浅槽隔离结构的上表面边缘之间的距离均为第二预设距离；第二预设距离小于第一预设距离；最后在第二掩膜层的上进行第二次离子注入；防止STI的拐角处的结晶点缺陷。

技术研发人员：黑泽和则,胡泽望
受保护的技术使用者：思特威（上海）电子科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27