[发明专利]浅沟槽隔离结构及其制造方法

权利要求书

1.一种浅沟槽隔离结构的制造方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，在所述衬底上形成第一保护层；

在所述半导体衬底中形成贯穿所述第一保护层的第一沟槽；

在所述沟槽侧壁形成第二保护层；

以所述第一保护层和第二保护层为掩模，刻蚀所述第一沟槽的底部，使所述第一沟槽深度增大，形成第二沟槽；

去除所述第二沟槽未被第二保护层覆盖的侧壁的部分厚度的材料，使所述第二沟槽的底部的宽度增大；

去除所述第一保护层和第二保护层后，在所述第二沟槽中填充绝缘层。

2.如权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的制造方法，其特征在于：去除所述第二沟槽侧壁的部分厚度的材料，使所述第二沟槽的底部的宽度增大的步骤如下：

执行氧化工艺，氧化所述第二沟槽的底部以及未被所述第二保护层覆盖的第二沟槽的侧壁，形成牺牲氧化层；

去除所述的牺牲氧化层。

3.如权利要求2所述的浅沟槽隔离结构的制造方法，其特征在于：所述氧化工艺为炉管氧化或原位水蒸气产生氧化工艺。

4.如权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的制造方法，其特征在于：

去除所述第二沟槽侧壁的部分厚度的材料，使所述第二沟槽的底部的宽度增大的工艺为干法刻蚀或湿法刻蚀。

5.如权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的制造方法，其特征在于：在所述第二沟槽中填充绝缘层的步骤如下：

在所述第二沟槽侧壁、底部以及半导体衬底表面形成第一介质层；

对所述第一介质层执行无掩模刻蚀工艺，去除所述第二沟槽底部以及半导体衬底表面的第一介质层，并在所述第二沟槽侧壁保留部分厚度的第一介质层；

在侧壁具有第一介质层的沟槽中填充第二介质层。

6.如权利要求5所述的浅沟槽隔离结构的制造方法，其特征在于：填充第二介质层的工艺为高密度等离子体化学气相沉积。

7.如权利要求5或6所述的浅沟槽隔离结构的制造方法，其特征在于：所述第一介质层为氧化硅或氮化硅，所述第二介质层为氧化硅。

8.如权利要求1至6任一权利要求所述的浅沟槽隔离结构的制造方法，其特征在于：所述第一保护层为衬垫氧化硅层或衬垫氧化硅层与氮化硅掩模层的叠层。

9.如权利要求1至6任一权利要求所述的浅沟槽隔离结构的制造方法，其特征在于：所述第二保护层为氮化硅。

10.一种浅沟槽隔离结构，包括形成于衬底中的沟槽和填充于所述沟槽中的绝缘层；其特征在于：所述沟槽的顶部的宽度与底部的宽度相同。

11.如权利要求10所述的浅沟槽隔离结构，其特征在于：所述绝缘层包括所述沟槽侧壁的第一介质层以及所述第一介质层外侧的第二介质层；且由沟槽开口向底部方向，第一介质层的厚度逐渐增大。

12.如权利要求11所述的浅沟槽隔离结构，其特征在于：所述第一介质层为氮化硅，第二介质层为氧化硅。