本申請涉及半導體，特別涉及一種溝槽器件及其制備方法。

背景技術：

1、圓錐狀缺陷(又稱尖頂缺陷，cone?defect)常見于溝槽隔離結構中，源于刻蝕過程中材料表面的雜質對刻蝕過程的局部阻礙，初始時雜質區域形成的點狀或較小的圓錐狀缺陷，當繼續刻蝕后續層時，材料在初始缺陷的周側堆積擴展，形成較大的缺陷結構。上述圓錐狀缺陷只能在蝕刻后才能檢測到，且目前的工藝流程無法去除擴大的圓錐狀缺陷，導致芯片短路故障或出現一系列可靠性問題，尤其當缺陷位于高壓器件區域時，則會大幅降低芯片良率。

技術實現思路

1、為解決上述技術問題，本申請于一方面公開了一種溝槽器件的制備方法，其包括：

2、提供半導體結構，所述半導體結構包括依次層疊設置的基底、第一氧化層、硬掩模層和介質層；

3、于所述介質層背離所述硬掩模層的一側形成第一光阻層；

4、基于所述第一光阻層對所述半導體結構的關鍵器件區域進行圖案化刻蝕，以在所述關鍵器件區域形成貫穿所述硬掩模層和所述介質層，并暴露所述第一氧化層的至少一個第一窗口；

5、去除所述第一光阻層并對所述第一窗口進行殘留物清洗；

6、形成層疊于所述介質層上的第二光阻層，所述第二光阻層填充所述第一窗口。

7、一示例的實施方式中，在所述形成層疊于所述介質層上的第二光阻層之后，所述制備方法還包括：

8、基于所述第二光阻層對所述半導體結構的非關鍵器件區域進行圖案化刻蝕，形成貫穿所述硬掩模層和所述介質層，并暴露所述第一氧化層的至少一個第二窗口；

9、去除所述第二光阻層；

10、基于所述第一窗口和所述第二窗口進行基底刻蝕，形成所述第一窗口對應的第一溝槽和所述第二窗口對應的第二溝槽。

11、一示例的實施方式中，在所述基于所述第一窗口和所述第二窗口進行基底刻蝕，形成所述第一窗口對應的第一溝槽和所述第二窗口對應的第二溝槽之前，所述制備方法還包括：

12、對所述第二窗口進行殘留物清洗。

13、一示例的實施方式中，所述提供半導體結構包括：

14、提供基底；

15、于所述基底上形成所述第一氧化層；

16、于所述第一氧化層背離所述基底的一側淀積所述硬掩模層；

17、于所述硬掩模層背離所述第一氧化層的一側淀積所述介質層。

18、一示例的實施方式中，所述介質層包括依次層疊于所述硬掩模層上的抗反射層和第二氧化層。

19、一示例的實施方式中，所述抗反射層的材質為無機材料。

20、一示例的實施方式中，所述抗反射層的材料包括氮氧化硅、氟化鎂、氧化鋁、二氧化鈦、二氧化鋯、氮化硅、氧化鋅中的一種或幾種。

21、一示例的實施方式中，所述殘留物清洗的過程中采用酸蝕溶液，所述第一氧化層對所述酸蝕溶液具有化學惰性。

22、一示例的實施方式中，所述酸蝕溶液包括磷酸。

23、本申請于另一方面還公開了一種溝槽器件，其是基于上述的制備方法制備得到的。

24、一示例的實施方式中，所述溝槽器件包括依次層疊設置的基底、第一氧化層、硬掩模層和介質層，以及第一窗口、第二窗口、第一溝槽和第二溝槽；

25、所述第一窗口位于所述基底的關鍵器件區域且貫穿所述第一氧化層、硬掩模層和介質層，所述第二窗口位于所述基底的非關鍵器件區域且貫穿所述第一氧化層、硬掩模層和介質層；

26、所述第一溝槽位于所述第一窗口對應的區域且延伸至所述基底中，所述第二溝槽位于所述第二窗口對應的區域且延伸至所述基底中。

27、本申請于另一方面還公開了一種集成電路，所述集成電路包括上述的溝槽器件。

28、本申請于另一方面還公開了一種電子裝置，其包括上述的溝槽器件。

29、基于上述技術方案，本申請具有以下有益效果：

30、本申請的技術方案在介質層背離硬掩模層的一側形成第一光阻層，并基于第一光阻層對半導體結構的關鍵器件區域進行圖案化刻蝕，以在關鍵器件區域形成貫穿硬掩模層和介質層，并暴露第一氧化層的至少一個第一窗口，實現關鍵器件區域的掩膜圖案化，接著去除第一光阻層并對第一窗口進行殘留物清洗，然后通過第二光阻層填充第一窗口，從而一定程度上消除關鍵器件區域上的雜質和初始缺陷，并實現相應區域在后續工藝中的填充保護，避免關鍵器件區域中溝槽隔離結構的圓錐狀缺陷，確保器件性能和產品良率，且該方式中僅需增加第一光阻層作為光罩，適配于各種器件工藝，適用性廣且成本低。

技術特征：

1.一種溝槽器件的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述形成層疊于所述介質層上的第二光阻層之后，所述制備方法還包括：

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，在所述基于所述第一窗口和所述第二窗口進行基底刻蝕，形成所述第一窗口對應的第一溝槽和所述第二窗口對應的第二溝槽之前，所述制備方法還包括：

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述提供半導體結構包括：

5.根據權利要求1-4中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述介質層包括依次層疊于所述硬掩模層上的抗反射層和第二氧化層。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述抗反射層的材質為無機材料。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述抗反射層的材料包括氮氧化硅、氟化鎂、氧化鋁、二氧化鈦、二氧化鋯、氮化硅、氧化鋅中的一種或幾種。

8.根據權利要求1-4中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述殘留物清洗的過程中采用酸蝕溶液，所述第一氧化層對所述酸蝕溶液具有化學惰性。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述酸蝕溶液包括磷酸。

10.一種溝槽器件，其特征在于，所述溝槽器件采用權利要求1-9中任一項所述的制備方法制得。

11.根據權利要求10所述的溝槽器件，其特征在于，所述溝槽器件包括依次層疊設置的基底、第一氧化層、硬掩模層和介質層，以及第一窗口、第二窗口、第一溝槽和第二溝槽；

技術總結
本申請涉及半導體技術領域，特別涉及一種溝槽器件及其制備方法。制備方法可以包括：提供半導體結構，半導體結構包括依次層疊設置的基底、第一氧化層、硬掩模層和介質層；于介質層背離硬掩模層的一側形成第一光阻層；基于第一光阻層對半導體結構的關鍵器件區域進行圖案化刻蝕，以在關鍵器件區域形成貫穿硬掩模層和介質層，并暴露第一氧化層的至少一個第一窗口；去除第一光阻層并對第一窗口進行殘留物清洗；形成層疊于介質層上的第二光阻層，第二光阻層填充第一窗口。本申請能夠一定程度上消除關鍵器件區域上的雜質和初始缺陷，以避免關鍵器件區域中溝槽隔離結構的圓錐狀缺陷，適用性廣且成本低。

技術研發人員：王世敏,周微,郭揚明,李超成
受保護的技術使用者：杭州富芯半導體有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24