例做示范性說(shuō)明,后續(xù)會(huì)對(duì)第一區(qū)域I進(jìn)行第三摻雜處理,在第一區(qū)域I襯底200內(nèi)形成第一阱區(qū),所述第一阱區(qū)為N型阱區(qū)。
[0069]由于N型阱區(qū)的摻雜離子為磷、砷或銻,后續(xù)第三摻雜處理的摻雜離子為磷、砷或銻。而磷、砷或銻在襯底200內(nèi)具有一定的擴(kuò)散速度,若后續(xù)在形成填充滿溝槽204的介質(zhì)層后,磷、砷或銻從第一阱區(qū)內(nèi)擴(kuò)散進(jìn)入介質(zhì)層中,則第一阱區(qū)內(nèi)的摻雜離子濃度降低;所述第一阱區(qū)內(nèi)摻雜離子濃度降低后,容易導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的漏電流增加,電隔離性能變差。
[0070]為此,本實(shí)施例在溝槽204第一部分表面形成第一阻擋層207,以阻擋后續(xù)形成的第一阱區(qū)內(nèi)的摻雜離子向不期望區(qū)域擴(kuò)散。
[0071]所述第一阱區(qū)內(nèi)的摻雜離子借助襯底200內(nèi)的缺陷進(jìn)行擴(kuò)散,所述缺陷為點(diǎn)陣空位缺陷和填隙原子缺陷,所述缺陷通常為離子注入工藝帶來(lái)的。對(duì)于磷、砷或銻而言,襯底200內(nèi)的點(diǎn)陣空位缺陷為主要的擴(kuò)散增強(qiáng)劑,磷、砷或銻與點(diǎn)陣空位缺陷相遇后,磷、砷或銻落入點(diǎn)陣空位缺陷中,直至磷、砷或銻落入下一個(gè)點(diǎn)陣空位缺陷中。因此本實(shí)施例中第一阻擋層207捕獲襯底200內(nèi)的點(diǎn)陣空位缺陷。
[0072]為了盡量的減少后續(xù)第一阱區(qū)內(nèi)的磷、砷或銻的擴(kuò)散,本實(shí)施例形成的第一阻擋層207的摻雜離子應(yīng)該能夠有效的捕獲點(diǎn)陣空位缺陷,將點(diǎn)陣空位缺陷束縛在所述摻雜離子周?chē)ㄟ^(guò)限制點(diǎn)陣空位缺陷的移動(dòng),從而有效的阻止磷、砷或銻與點(diǎn)陣空位缺陷的復(fù)合,進(jìn)而抑制磷、砷或銻的擴(kuò)散。
[0073]同時(shí),所述第一阻擋層207的摻雜離子還需要滿足以下要求:后續(xù)在形成第一阱區(qū)后,所述摻雜離子對(duì)第一阱區(qū)的摻雜離子的激活狀態(tài)影響小,避免由于所述摻雜離子的存在而造成第一阱區(qū)的摻雜離子難以激活。
[0074]由于氟離子或氮離子具有較強(qiáng)的捕獲襯底200中的點(diǎn)陣空位缺陷的作用,且氟離子或氮離子對(duì)激活磷、砷或銻的不良影響小,因此本實(shí)施例第一摻雜處理206的摻雜離子為氟離子、氮離子、含氟離子或含氮離子。
[0075]采用第一離子注入工藝進(jìn)行所述第一摻雜處理206,作為一個(gè)具體實(shí)施例,所述第一摻雜處理206的摻雜離子為氮離子時(shí),所述第一摻雜處理的工藝參數(shù)為:離子注入能量為 lkev 至 lOkev,離子注入劑量為 lE10atom/cm2 至 5E13atom/cm2。
[0076]在所述第一摻雜處理206后,還可以包括步驟:對(duì)所述襯底200進(jìn)行第一退火處理,激活所述第一摻雜處理206的摻雜離子。在其他實(shí)施例中,也可以在后續(xù)形成第一阱區(qū)后,對(duì)第一阱區(qū)以及第一阻擋層207同時(shí)進(jìn)行退火處理。
[0077]還包括步驟:去除所述第一光刻膠層205。作為一個(gè)具體實(shí)施例,采用灰化工藝去除所述第一光刻膠層205,灰化工藝的工藝參數(shù)為:反應(yīng)氣體為02,02流量為20SCCm至200sccm,反應(yīng)腔室溫度為300度至500度。
[0078]請(qǐng)參考圖8,在所述溝槽204第一部分表面形成第二光刻膠層208,所述第二光刻膠層208還覆蓋于第一區(qū)域I的掩膜層202表面;以所述第二光刻膠層208為掩膜,對(duì)所述溝槽204第二部分進(jìn)行第二摻雜處理209,在所述溝槽204第二部分底部和側(cè)壁表面形成第二阻擋層210,所述第二阻擋層210捕獲襯底200內(nèi)的填隙原子缺陷或點(diǎn)陣空位缺陷,且第二阻擋層210和第一阻擋層207捕獲的缺陷類(lèi)型不同。
[0079]所述第二光刻膠層208的形成工藝步驟可參考第一光刻膠層的形成工藝步驟,本實(shí)施例中,所述第二光刻膠層208的厚度為1微米至3.5微米。
[0080]本實(shí)施例以第二區(qū)域II為NM0S區(qū)域?yàn)槔鍪痉缎哉f(shuō)明,后續(xù)會(huì)對(duì)第二區(qū)域II進(jìn)行第四摻雜處理,在第二區(qū)域II襯底200內(nèi)形成第二阱區(qū),所述第二阱區(qū)為P型阱區(qū)。
[0081]所述P型阱區(qū)的摻雜離子為硼、鎵或銦;后續(xù)在形成第二阱區(qū)后,通常采用離子注入工藝進(jìn)行所述第三摻雜處理,所述離子注入工藝會(huì)使第二區(qū)域II襯底200內(nèi)形成缺陷,所述缺陷為點(diǎn)陣空位缺陷和填隙原子缺陷。對(duì)于硼、鎵或銦而言,襯底200內(nèi)的填隙原子缺陷為主要的擴(kuò)散增強(qiáng)劑,因此,所述第二阻擋層210和第一阻擋層207捕獲的缺陷類(lèi)型不同,所述第二阻擋層210捕獲襯底200內(nèi)的填隙原子缺陷。
[0082]為了盡量的減少后續(xù)第二阱區(qū)內(nèi)的硼、鎵或銦的擴(kuò)散,本實(shí)施例形成的第二阻擋層210的摻雜離子應(yīng)該能夠阻擋填隙原子缺陷的移動(dòng),防止由于填隙原子缺陷的移動(dòng)而使硼、鎵或銦占據(jù)填隙原子留下的位置,通過(guò)限制填隙原子缺陷的移動(dòng),從而有效的阻止硼、鎵或銦的移動(dòng),進(jìn)而抑制硼、鎵或銦的擴(kuò)散。
[0083]同時(shí),所述第二阻擋層210的摻雜離子還需要滿足以下要求:后續(xù)在形成第二阱區(qū)后,所述摻雜離子對(duì)第二阱區(qū)的摻雜離子的激活狀態(tài)影響小,避免由于所述摻雜離子的存在而造成第二阱區(qū)的摻雜離子難以激活。
[0084]由于相對(duì)于硅原子而言,碳原子的原子半徑很小,所述碳原子能夠分布在填隙原子缺陷的四周,以阻擋填隙原子缺陷的移動(dòng),且碳原子對(duì)激活硼、鎵或銦的不良影響小,因此本實(shí)施例第二摻雜處理209的摻雜離子為碳離子或含碳離子。
[0085]采用第二離子注入工藝進(jìn)行所述第二摻雜處理209。作為一個(gè)具體實(shí)施例,所述第二摻雜處理209的摻雜離子為碳離子時(shí),第二摻雜處理209的工藝參數(shù)為:離子注入能量為lkev 至 lOkev,離子注入劑量為 lEllatom2 至 5E15atom/cm2。
[0086]還包括步驟:去除所述第二光刻膠層208。作為一個(gè)具體實(shí)施例,采用灰化工藝去除所述第二光刻膠層208,灰化工藝的工藝參數(shù)為:反應(yīng)氣體為02、02流量為20SCCm至200sccm,反應(yīng)腔室溫度為300度至500度。
[0087]在進(jìn)行第二摻雜處理209后,還可以包括步驟:對(duì)所述襯底200進(jìn)行第二退火處理,激活所述第二摻雜處理209的摻雜離子。在其他實(shí)施例中,也可以在后續(xù)形成第二阱區(qū)后,對(duì)第二阱區(qū)以及第二阻擋層210同時(shí)進(jìn)行退火處理。
[0088]請(qǐng)參考圖9,在所述溝槽204表面形成線性氧化層211。
[0089]所述線性氧化層211在一定程度上可以起到尖角圓化(corner rounding profile)的作用,且所述線性氧化層211為后續(xù)形成絕緣層的形成提供良好的界面態(tài),有助于提高形成的絕緣層的質(zhì)量;所述線性氧化層211還可以避免絕緣層與溝槽204側(cè)壁的材料晶格不匹配而造成較大應(yīng)力,并且,所述線性氧化層211還可以修復(fù)刻蝕形成溝槽204過(guò)程中,對(duì)溝槽204側(cè)壁造成的損傷,提高后續(xù)形成的隔離結(jié)構(gòu)的隔離效果。
[0090]本實(shí)施例中,所述線性氧化層211的材料為氧化硅,采用熱氧化工藝形成所述線性氧化層211。在其他實(shí)施例中,線性氧化層211的材料還可以為氮化硅或氮氧化硅,采用化學(xué)氣相沉積或原子層沉積工藝形成。
[0091]需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,在形成所述線性氧化層211之前形成第一阻擋層207和第二阻擋層210,避免形成第一阻擋層207以及第二阻擋層210的工藝對(duì)線性氧化層211表面造成損傷,進(jìn)而使線性氧化層211表面保持有較高的質(zhì)量。在其他實(shí)施例中,也可以先形成線性氧化層,然后溝槽第一部分進(jìn)行第一摻雜處理,在溝槽第一部分表面形成第一阻擋層,對(duì)溝槽第二部分進(jìn)行第二摻雜處理,在溝槽第二部分表面形成第二阻擋層。
[0092]請(qǐng)參考圖10,在所述線性氧化層211表面形成絕緣層212,所述絕緣層212填充滿所述溝槽204 (請(qǐng)參考圖9)以及開(kāi)口 203 (請(qǐng)參考圖9),且所述絕緣層212還位于掩膜層202表面。
[0093]所述絕緣層212的材料為氧化硅或氮氧化硅。
[0094]為了提高絕緣層212的填充效果,避免在溝槽204內(nèi)出現(xiàn)孔洞,采用高縱寬比化學(xué)氣相沉積工藝(HARP CVD)或流動(dòng)性化學(xué)氣相沉積工藝(FCVD)形成所述絕緣層212。
[0095]作為一個(gè)具體實(shí)施例,所述絕緣層212的材料為氧化硅,采用高縱寬比化學(xué)氣相沉積工藝形成所述絕緣層212。
[0096]請(qǐng)參考圖11,去除高于掩膜層202 (請(qǐng)參考圖10)頂部表面的絕緣層212 ;去除所述掩膜層202。
[0097]采用化學(xué)機(jī)械拋光工藝,去除高于掩膜層202頂部表面的絕緣層212,所述化學(xué)機(jī)械拋光工藝的停止位置為暴露出掩膜層202頂部表面。
[0098]采用濕法刻蝕工藝,刻蝕去除所述掩膜層202。作為一個(gè)具體實(shí)施例,所述濕法刻蝕工藝的工藝參數(shù)為:刻蝕液體為磷酸溶液,磷酸質(zhì)量百分比為60%至85%,溶液溫度為60度至120度。
[0099]本實(shí)施例中,形成填充滿溝槽204 (請(qǐng)參考圖9)的介質(zhì)層,所述介質(zhì)層為半導(dǎo)體器件的隔離結(jié)構(gòu),所述介質(zhì)層包括:位于溝槽204表面的線性氧化層211、以及位于線性氧化層211表面且填充滿溝槽204的絕緣層212。在其他實(shí)施例中,所述介質(zhì)層也可以為單層結(jié)構(gòu),所述介質(zhì)層包括填充滿溝槽的絕緣層。
[0100]本實(shí)施例中,在去除掩膜層202之后保留緩沖層201,在后續(xù)的第三摻雜處理和第四摻雜處理工藝過(guò)程中,所述緩沖層201可以起到保護(hù)襯底200表面的作用,減少第三摻雜處理和第四摻雜處理對(duì)襯底200表面造成的損傷。
[0101]請(qǐng)參考圖12,在所述第二區(qū)域II的絕緣層212表面以及緩沖層201表面形成第三光刻膠層213 ;以所述第三光刻膠層213為掩膜,對(duì)第一區(qū)域I襯底200進(jìn)行第三摻雜處理214,在第一區(qū)域I襯底200內(nèi)形成第一阱區(qū)215。
[0102]所述第三