[发明专利]浅沟槽隔离结构的形成方法

权利要求书

1.一种浅沟槽隔离结构的形成方法，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有沟槽；

使用第一高密度等离子体化学气相沉积形成填充介质层，对所述沟槽进行预填充，并覆盖所述半导体衬底的表面；

使用第二高密度等离子体化学气相沉积形成帽盖介质层，对所述沟槽进行完全填充，并覆盖所述填充介质层，

其特征在于，

所述第二高密度等离子体化学气相沉积的反应温度为630℃至670℃。

2.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底的表面上还依次形成有衬垫层和硬掩膜层，所述凹槽形成于所述衬垫层、硬掩膜层和半导体衬底中，所述填充介质层覆盖所述硬掩膜层。

3.根据权利要求2所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，还包括：

对所述帽盖介质层和填充介质层进行平坦化，至暴露出所述硬掩膜层；

去除所述硬掩膜层；

对所述帽盖介质层和填充介质层的表面部分进行湿法刻蚀，使剩余的填充介质层和/或帽盖介质层的表面与所述衬垫层的表面齐平。

4.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底为硅衬底，所述衬垫层的材料为氧化硅，所述硬掩膜层的材料为氮化硅。

5.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，在形成所述填充介质层之后，形成所述帽盖介质层之前，还包括：对所述填充介质层进行预冷却。

6.根据权利要求5所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述预冷却的冷却温度为300℃至600℃，冷却时间为5s至20s。

7.根据权利要求5所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述预冷却通过如下方法实现：驱动冷却气体，使其流过所述半导体衬底的底部。

8.根据权利要求7所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述冷却气体为氧气、氩气、氮气、氦气中的一种或任意组合。

9.根据权利要求7所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述冷却气体的压强为1mTorr至20mTorr。

10.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，在形成所述帽盖介质层之后，还包括：对所述填充介质层进行后冷却。

11.根据权利要求10所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述后冷却通过如下方法实现：驱动冷却气体，使其流过所述半导体衬底的底部。

12.根据权利要求11所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述冷却气体为氧气、氩气、氮气、氦气中的一种或任意组合。

13.根据权利要求11所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述冷却气体的压强为1mTorr至20mTorr。

14.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述填充介质层和帽盖介质层的材料为氧化硅。

15.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述沟槽的底部和侧壁上还形成有隔离衬垫层，所述填充介质层覆盖所述隔离衬垫层。

16.根据权利要求15所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述隔离衬垫层的材料为氧化硅。