[發明專利]淺溝槽隔離結構及其制造方法

有效

• 申請號: 200710042155.1
• 申請日: 2007-06-18
• 公開（公告）號: CN101330035A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 劉永;肖德元
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 李文紅

1.一種淺溝槽隔離結構的制造方法，包括：

提供一半導體襯底；

在所述半導體襯底表面形成墊氧化層和墊氮化層；

刻蝕所述墊氧化層、墊氮化層和半導體襯底形成溝槽；

以第一高密度等離子化學氣相淀積工藝在所述溝槽和襯底表面沉積第一介質層；

進行高溫熱退火并通入氧氣，從而在所述第一介質層表面形成氧化硅層；

以第二高密度等離子化學氣相淀積工藝在所述氧化硅層表面沉積第二介質層，所述第一高密度等離子化學氣相淀積工藝的淀積/濺射比大于所述第二高密度等離子化學氣相淀積工藝的淀積/濺射比；

快速熱退火；

研磨所述第一介質層和第二介質層至所述墊氮化層；

移除所述墊氮化層和墊氧化層。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一高密度等離子化學氣相淀積工藝的淀積/濺射比為5至7。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述第二高密度等離子化學氣相淀積工藝的淀積/濺射比為2至4。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法還包括在溝槽內壁和底部表面形成襯氧化層的步驟。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法還包括刻蝕所述墊氮化層的步驟，以增大對應溝槽位置的墊氮化層開口。

6.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述第一介質層為二氧化硅、氟硅玻璃、未摻雜的硅酸鹽玻璃和正硅酸四乙酯中的一種。

7.如權利要求1或3所述的方法，其特征在于：所述第二介質層為二氧化硅、氟硅玻璃、未摻雜的硅酸鹽玻璃和正硅酸四乙酯中的一種。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述高溫熱退火的溫度為900℃～1150℃，時間為50min～150min。

9.如權利要求1或8所述的方法，其特征在于：所述氧氣的流量為10sccm～20sccm。

10.如權利要求9所述的方法，其特征在于：所述氧化硅層的厚度為

11.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述快速熱退火的溫度為900℃～1200℃，時間為5sec～20sec。

12.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述墊氧化層利用熱氧化或原位蒸氣產生工藝形成。

13.如權利要求12所述的方法，其特征在于：所述工藝溫度為900℃～1000℃。

14.如權利要求12或13所述的方法，其特征在于：所述墊氧化層的厚度為

15.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述墊氮化層利用等離子增強化學氣相淀積工藝、在700℃～800℃的溫度下形成。

16.如權利要求15所述的方法，其特征在于：所述墊氮化層的厚度為

17.如權利要求4所述的方法，其特征在于：所述襯氧化層利用熱氧化或原位蒸氣產生工藝形成。

18.如權利要求17所述的方A法，其特征在于：所述工藝溫度為900℃～1100℃。

19.如權利要求17或18所述的方法，其特征在于：所述襯氧化層的厚度為

20.一種淺溝槽隔離結構，包括溝槽和襯氧化層，其特征在于：所述溝槽中填充的絕緣物質包括以第一高密度等離子化學氣相淀積工藝沉積的第一介質層，在所述第一介質層表面形成由所述第一介質層在氧氣氣氛中退火形成的致密氧化硅層，和以第二高密度等離子化學氣相淀積工藝在所述氧化硅層表面沉積的第二介質層，其中，所述第一介質層為二氧化硅，所述第一高密度等離子化學氣相淀積工藝的淀積/濺射比大于所述第二高密度等離子化學氣相淀積工藝的淀積/濺射比。

21.如權利要求20所述的淺溝槽隔離結構，其特征在于：所述第一高密度等離子化學氣相淀積工藝的淀積/濺射比為5至7。

22.如權利要求20所述的淺溝槽隔離結構，其特征在于：所述第二高密度等離子化學氣相淀積工藝的淀積/濺射比為2至4。