[發明專利]溝槽的填充方法及淺溝槽隔離的制造方法

有效

• 申請號: 200710044560.7
• 申請日: 2007-07-31
• 公開（公告）號: CN101359596A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發明（設計）人: 張文廣;劉明源
• 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: H01L21/31
• 分類號: H01L21/31;H01L21/3105;H01L21/762
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 逯長明

1.一種溝槽的填充方法，其特征在于，包括：

提供具有溝槽的半導體結構；

執行第一階段化學氣相沉積，在所述半導體結構及溝槽表面形成第一膜層，所述第一膜層的厚度小于所述溝槽的深度；所述第一階段化學氣相沉積包括多步高密度等離子體化學氣相沉積和至少一步氧氣等離子體處理，其中，高密度等離子體化學氣相沉積和氧氣等離子體處理交替進行；

對所述第一膜層執行氧氣等離子體處理；

執行第二階段化學氣相沉積，在所述第一膜層上形成第二膜層，該第二膜層至少填滿所述溝槽；

對所述第二膜層執行氧氣等離子體處理。

2.如權利要求1所述的溝槽的填充方法，其特征在于，所述第一階段化學氣相沉積包括如下步驟：

執行第一步高密度等離子體化學氣相沉積；

執行氧氣等離子體處理；

執行第二步高密度等離子體化學氣相沉積。

3.如權利要求1所述的溝槽的填充方法，其特征在于：所述第二階段化學氣相沉積包括多步高密度等離子體化學氣相沉積和至少一步氧氣等離子體處理，其中，高密度等離子體化學氣相沉積和氧氣等離子體處理交替進行。

4.如權利要求1所述的溝槽的填充方法，其特征在于，所述第二階段化學氣相沉積包括如下步驟：

執行第三步高密度等離子體化學氣相沉積；

執行氧氣等離子體處理；

執行第四步高密度等離子體化學氣相沉積。

5.如權利要求1至4任一權利要求所述的溝槽的填充方法，其特征在于：所述高密度等離子體化學氣相沉積中的反應氣體包括O₂、SiH₄，刻蝕氣體為H₂。

6.如權利要求1至4任一權利要求所述的溝槽的填充方法，其特征在于：所述高密度等離子體化學氣相沉積中的反應氣體包括O₂、SiH₄，刻蝕氣體為He或Ar。

7.如權利要求1至4任一權利要求所述的溝槽的填充方法，其特征在于：所述第一階段高密度等離子體化學氣相沉積、氧氣等離子體處理、第二階段高密度等離子體化學氣相沉積可以原位進行或在不同的工藝腔中分別進行。

8.一種淺溝槽隔離的制造方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，在所述半導體襯底上具有依次形成的墊氧化層和硬掩膜層，在所述半導體襯底中形成有溝槽，在所述墊氧化層和硬掩膜層中與溝槽相應的位置具有開口；

執行第一階段化學氣相沉積，在所述硬掩膜層及溝槽表面形成第一膜層，所述第一膜層的厚度小于所述溝槽的深度；所述第一階段化學氣相沉積包括多步高密度等離子體化學氣相沉積和至少一步氧氣等離子體處理，其中，高密度等離子體化學氣相沉積和氧氣等離子體處理交替進行；

對所述第一膜層執行氧氣等離子體處理；

執行第二階段化學氣相沉積，在所述第一膜層上形成第二膜層，該第二膜層至少填滿所述溝槽和開口；

對所述第二膜層執行氧氣等離子體處理；

通過平坦化工藝去除所述硬掩膜層上的第二膜層和第一膜層材料；

去除所述硬掩膜層和墊氧化層。

9.如權利要求8所述的淺溝槽隔離的制造方法，其特征在于：所述第二階段化學氣相沉積包括多步高密度等離子體化學氣相沉積和至少一步氧氣等離子體處理，其中，高密度等離子體化學氣相沉積和氧氣等離子體處理交替進行。

10.如權利要求8或9所述的淺溝槽隔離的制造方法，其特征在于：所述高密度等離子體化學氣相沉積中的反應氣體包括O₂、SiH₄，刻蝕氣體為H₂。

11.如權利要求10所述的淺溝槽隔離的制造方法，其特征在于：所述O₂的流量為30至40sccm，SiH₄的流量為11至18sccm，H₂的流量為300至800sccm。

12.如權利要求8或9所述的淺溝槽隔離的制造方法，其特征在于：所述高密度等離子體化學氣相沉積中的反應氣體包括O₂、SiH₄，刻蝕氣體為He或Ar。