本發(fa)明涉及集成電(dian)路領域，尤其涉及一種半導體結構及其制(zhi)備方法(fa)。

背景技術：

1、淺溝(gou)槽(cao)隔離(li)(li)(shallow?trench?isolation；sti)有助于避免鄰近半(ban)(ban)導(dao)體元(yuan)件之(zhi)間的(de)漏電流。在淺溝(gou)槽(cao)隔離(li)(li)中，一或多(duo)(duo)個溝(gou)槽(cao)是蝕刻至基材(cai)的(de)表面，接著(zhu)以介電材(cai)料作(zuo)為溝(gou)槽(cao)隔離(li)(li)層(ceng)填充，溝(gou)槽(cao)用來(lai)隔離(li)(li)多(duo)(duo)個半(ban)(ban)導(dao)體元(yuan)件，溝(gou)槽(cao)隔離(li)(li)層(ceng)有助于降低多(duo)(duo)個半(ban)(ban)導(dao)體元(yuan)件之(zhi)間的(de)漏電流。

2、但是，現有的(de)溝槽隔離層存在漏電(dian)的(de)情況，并不能夠滿足(zu)需求。

技術實現思路

1、本公開實施(shi)例所要解(jie)決的技術問題是，提供一(yi)種半導體結構及(ji)其制備方(fang)法，其能(neng)夠降低(di)溝槽隔離層中的氯(lv)含(han)量。

2、為了解(jie)決上述問題，本發明提供(gong)了一種半導體結構的制備方法，包括：

3、提供襯底，所述襯底具有溝槽(cao)；

4、在所述溝(gou)槽內形(xing)成溝(gou)槽隔離層，該(gai)步(bu)驟包括(kuo)：

5、至少執行一(yi)次預處理步驟，以在(zai)所述溝槽中形成富(fu)(fu)氧介(jie)質層，所述預處理步驟包括：通入含(han)氯硅(gui)源(yuan)前驅(qu)(qu)體，并在(zai)第一(yi)設(she)定溫度下保持(chi)第一(yi)設(she)定時間；停(ting)止(zhi)通入所述含(han)氯硅(gui)源(yuan)前驅(qu)(qu)體，并通入氧源(yuan)氣體，保持(chi)第二設(she)定時間；停(ting)止(zhi)通入氧源(yuan)氣體，所述富(fu)(fu)氧介(jie)質層含(han)有氧原子、硅(gui)原子及氯原子；

6、提(ti)供氧(yang)(yang)自由(you)基(ji)及(ji)氫自由(you)基(ji)，并(bing)在(zai)第二設定溫度下保持第三設定時間，所(suo)(suo)述氧(yang)(yang)自由(you)基(ji)與所(suo)(suo)述富(fu)氧(yang)(yang)介(jie)質層(ceng)中的硅原(yuan)子(zi)(zi)結合(he)，形(xing)成溝(gou)槽隔(ge)離層(ceng)，所(suo)(suo)述氫自由(you)基(ji)與所(suo)(suo)述富(fu)氧(yang)(yang)介(jie)質層(ceng)中的氯原(yuan)子(zi)(zi)結合(he)。

7、在一實施例中，所述含氯(lv)硅源前驅(qu)體為(wei)六氯(lv)乙硅烷(wan)。

8、在(zai)一(yi)實(shi)施(shi)例中，所(suo)述第一(yi)設(she)定溫度(du)為650～680攝(she)氏度(du)。

9、在一實(shi)施例中，所述第一設定(ding)時(shi)間(jian)為(wei)10～60秒。

10、在(zai)一實施例(li)中，所述第二設定時間為(wei)8～20秒(miao)。

11、在(zai)一(yi)實施例中，至(zhi)少執行三次所(suo)述預處理步驟，以形成(cheng)所(suo)述富氧介質(zhi)層。

12、在(zai)一實(shi)施例中，多次執行在(zai)所(suo)述溝(gou)槽(cao)內(nei)形(xing)成(cheng)溝(gou)槽(cao)隔離(li)層(ceng)的步驟，以(yi)在(zai)所(suo)述溝(gou)槽(cao)內(nei)形(xing)成(cheng)多層(ceng)溝(gou)槽(cao)隔離(li)層(ceng)。

13、在一實施例中，多(duo)層(ceng)所述(shu)隔離層(ceng)填滿(man)所述(shu)溝槽(cao)，或者多(duo)層(ceng)所述(shu)隔離層(ceng)填充(chong)(chong)所述(shu)溝槽(cao)的(de)部分空間(jian)，所述(shu)方法(fa)還包括：在所述(shu)溝槽(cao)的(de)剩(sheng)余空間(jian)內(nei)形成隔離補充(chong)(chong)層(ceng)。

14、在一(yi)實施例中，在至少執行(xing)一(yi)次(ci)預處理步驟之后，還包括：采用惰性氣體進行(xing)吹掃(sao)，并持續第四設定時間(jian)。

15、在一實施例中(zhong)，所述惰性氣體的流量為7～10l/min，所述第四設定時間為10～20秒。

16、在一實施例中(zhong)，提供(gong)氧自由基(ji)及氫自由基(ji)的步驟包括(kuo)：

17、提(ti)供氧源氣體及氫(qing)源氣體；

18、對所(suo)述(shu)氧(yang)源氣(qi)體及所(suo)述(shu)氫源氣(qi)體進行等離子體處理，形(xing)成所(suo)述(shu)氧(yang)自由(you)基及氫自由(you)基。

19、在一實施例中，所(suo)述(shu)氧源氣(qi)體為氧氣(qi)或者臭氧，所(suo)述(shu)氫源氣(qi)體為氫氣(qi)。

20、在一實(shi)施例(li)中(zhong)，所述(shu)氫源(yuan)氣體與(yu)所述(shu)氧(yang)源(yuan)氣體的(de)流量比(bi)值為(0.1～0.5)：1。

21、在一實施例(li)中，所(suo)述第三設定(ding)時間為(wei)5～30秒。

22、在一(yi)實(shi)施例(li)中，在提供氧自由(you)基及氫自由(you)基的步驟之(zhi)后，還包括(kuo)：采用惰性氣(qi)體(ti)進行吹掃，并(bing)保持第五設定時間(jian)。

23、在(zai)一實施例(li)中，所(suo)述惰性氣體(ti)的流量為7～10l/min，所(suo)述第五設(she)定時間為10～20秒。

24、本公(gong)開實(shi)施例還提供一種半導體(ti)(ti)結(jie)構，采用上(shang)述的方法制備，所述半導體(ti)(ti)結(jie)構包(bao)括：

25、襯底(di)，所述襯底(di)具(ju)有溝槽；

26、溝(gou)(gou)槽(cao)隔離層(ceng)，填充在所述(shu)溝(gou)(gou)槽(cao)內，所述(shu)溝(gou)(gou)槽(cao)隔離層(ceng)為(wei)富氧(yang)的氧(yang)化硅層(ceng)。

27、在一實施例中，在所(suo)述(shu)溝槽內(nei)填充(chong)有多層所(suo)述(shu)溝槽隔(ge)離層。

28、在一實施例中，多(duo)層(ceng)所(suo)(suo)述溝槽(cao)隔(ge)離層(ceng)填(tian)(tian)滿(man)所(suo)(suo)述溝槽(cao)，或者多(duo)層(ceng)所(suo)(suo)述溝槽(cao)隔(ge)離層(ceng)填(tian)(tian)充(chong)所(suo)(suo)述溝槽(cao)的部(bu)分空(kong)間，溝槽(cao)補充(chong)層(ceng)填(tian)(tian)充(chong)所(suo)(suo)述溝槽(cao)剩余(yu)的空(kong)間。

29、本公開實(shi)施例提(ti)供的(de)(de)制備方法在所述(shu)溝(gou)(gou)槽內形成溝(gou)(gou)槽隔(ge)離層時至少執行一次預處理(li)步驟，以在溝(gou)(gou)槽表面形成富氧介質層，提(ti)高硅(gui)原(yuan)子在襯底上(shang)的(de)(de)吸附量，解決因反應溫(wen)度(du)升高而(er)引起的(de)(de)襯底上(shang)吸附的(de)(de)硅(gui)原(yuan)子的(de)(de)數量減(jian)少的(de)(de)問題，從而(er)能夠在減(jian)少溝(gou)(gou)槽隔(ge)離層中(zhong)氯雜質含量的(de)(de)同時還不影響溝(gou)(gou)槽隔(ge)離層的(de)(de)物理(li)性(xing)能以及電學性(xing)能。

技術特征：

1.一種半導體(ti)結構的制備方法，其特征(zheng)在于，包(bao)括：

2.根據權利要求1所(suo)述(shu)的半(ban)導(dao)體結構的制備方法，其特(te)征(zheng)在(zai)于，至少執行三次所(suo)述(shu)預處理步驟，以形成(cheng)所(suo)述(shu)富氧介質(zhi)層(ceng)。

3.根據(ju)權(quan)利(li)要求1所述(shu)的(de)半導體結構的(de)制(zhi)備方法，其特征在于，多次執行在所述(shu)溝(gou)(gou)槽(cao)內形成溝(gou)(gou)槽(cao)隔離層的(de)步驟，以在所述(shu)溝(gou)(gou)槽(cao)內形成多層溝(gou)(gou)槽(cao)隔離層。

4.根據權利要(yao)求3所(suo)述(shu)(shu)的半導體結構(gou)的制(zhi)備方法(fa)，其特(te)征(zheng)在(zai)于，多層所(suo)述(shu)(shu)隔離(li)(li)層填滿所(suo)述(shu)(shu)溝(gou)槽，或者多層所(suo)述(shu)(shu)隔離(li)(li)層填充所(suo)述(shu)(shu)溝(gou)槽的部分空(kong)間，所(suo)述(shu)(shu)方法(fa)還包括(kuo)：在(zai)所(suo)述(shu)(shu)溝(gou)槽的剩余空(kong)間內形成隔離(li)(li)補充層。

5.根據(ju)權利(li)要求1所述的半導體(ti)結構的制備(bei)方法(fa)，其特征(zheng)在于，在至(zhi)少執行一次預處理(li)步驟之后，還包括(kuo)：采用(yong)惰性氣(qi)體(ti)進行吹(chui)掃，并持(chi)續(xu)第四設定(ding)時間。

6.根據權利要求(qiu)1所述的半(ban)導體結構的制備方法，其特(te)征(zheng)在于(yu)，提供氧自由(you)基及(ji)氫自由(you)基的步驟包括：

7.根據(ju)權利(li)要(yao)求6所述(shu)的半(ban)導體(ti)(ti)結(jie)構的制備(bei)方法，其特(te)征在于，所述(shu)氧(yang)源(yuan)(yuan)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)為氧(yang)氣(qi)(qi)(qi)或(huo)者(zhe)臭氧(yang)，所述(shu)氫源(yuan)(yuan)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)為氫氣(qi)(qi)(qi)。

8.根據權利要求6所述的(de)半導體結構的(de)制備方法，其特征(zheng)在于，所述氫源(yuan)氣(qi)體與所述氧源(yuan)氣(qi)體的(de)流量(liang)比值為(0.1～0.5)：1。

9.根據(ju)權利要求1所述的(de)半導體結構的(de)制備方(fang)法，其特征在于(yu)，在提供氧自由(you)基(ji)及(ji)氫(qing)自由(you)基(ji)的(de)步驟(zou)之(zhi)后，還(huan)包括：采用(yong)惰性氣體進行吹掃，并保(bao)持第五設定時間。

10.一種(zhong)半(ban)導體結(jie)構，采用權(quan)利要求1～9任一項所(suo)述的方法制備，所(suo)述半(ban)導體結(jie)構包括：

11.根據權利(li)要求10所述(shu)的半(ban)導(dao)體結構(gou)，其特(te)征在于，在所述(shu)溝(gou)槽內(nei)填充(chong)有(you)多層(ceng)(ceng)所述(shu)溝(gou)槽隔離層(ceng)(ceng)。

12.根據權利要求10所述(shu)的(de)半導體結構(gou)，其特(te)征在于，多層(ceng)所述(shu)溝(gou)(gou)(gou)槽隔(ge)離層(ceng)填滿所述(shu)溝(gou)(gou)(gou)槽，或者多層(ceng)所述(shu)溝(gou)(gou)(gou)槽隔(ge)離層(ceng)填充所述(shu)溝(gou)(gou)(gou)槽的(de)部分(fen)空間(jian)，溝(gou)(gou)(gou)槽補充層(ceng)填充所述(shu)溝(gou)(gou)(gou)槽剩余的(de)空間(jian)。

技術總結
本公開實施例提供一種半導體結構及其制備方法，制備方法包括：提供襯底，所述襯底具有溝槽；在所述溝槽內形成溝槽隔離層，該步驟包括：至少執行一次預處理步驟，以在所述溝槽中形成富氧介質層，所述預處理步驟包括：通入含氯硅源前驅體，并在第一設定溫度下保持第一設定時間；停止通入所述含氯硅源前驅體，并通入氧源氣體，保持第二設定時間；停止通入氧源氣體，所述富氧介質層含有氧原子、硅原子及氯原子；提供氧自由基及氫自由基，并在第二設定溫度下保持第四三設定時間，所述氧自由基與所述富氧介質層中的硅原子結合，形成溝槽隔離層，所述氫自由基與所述富氧介質層中的氯原子結合。

技術研發人員：高上
受保護的技術使用者：長鑫存儲技術有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19