[发明专利]浅沟槽隔离结构、包含其的晶体管及其制作方法

权利要求书

1.一种浅沟槽隔离（STI）结构的制作方法，其特征在于包括如下步骤：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底中形成多个第一沟槽，其中所述多个第一沟槽分别包括具有上窄下宽形状的上部分；

在所述第一沟槽内填充有氧化物层；

在所述氧化物层中形成第二沟槽，其中在第一沟槽的顶部处，所述第二沟槽的横向宽度与第一沟槽的横向宽度相同；

在所述第二沟槽中填充氮化物层，以使得在第二沟槽顶部处，所述氮化物层密封所述氧化物层。

2.如权利要求1所述的制作方法，其中所述第一沟槽被形成为具有下部分，从而使得第一沟槽整体为∑形。

3.如权利要求1所述的制作方法，其中形成第一沟槽的步骤包括如下步骤：

在所述半导体衬底上形成掩模层；

在掩模层中形成开口，以暴露所述半导体衬底；以及

在暴露出的半导体衬底中通过横向反应离子刻蚀（RIE）或湿法刻蚀形成所述上部分。

4.如权利要求1所述的制作方法，其中填充所述氧化物层包括如下步骤：

沉积氧化物并平坦化至所述第一沟槽顶部。

5.如权利要求1所述的制作方法，其中填充氮化物层包括：

沉积氮化物并平坦化至第二沟槽顶部。

6.如权利要求3所述的制作方法，其中所述掩模层包括氧化物掩模层以及覆盖其上的氮化物掩模层。

7.一种STI结构，其特征在于包括：

半导体衬底；

沟槽，形成在所述半导体衬底中，其中所述沟槽包括具有上窄下宽形状的上部分；

氧化物层，填充在所述沟槽中；以及

氮化物层，嵌入在所述氧化物层中，其中所述氮化物层从氧化物层顶部延伸进入所述氧化物层内，并且在沟槽顶部处，所述氮化物层的横向宽度等于所述氧化物层的横向宽度，以使得在沟槽顶面处，所述氮化物层密封所述氧化物层。

8.如权利要求7所述的STI结构，其中所述沟槽还包括下部分，使得所述沟槽整体为∑形。

9.一种MOS器件的制作方法，包括如下步骤：

提供具有如权利要求7所述的STI结构的半导体衬底；

在所述半导体衬底中形成有源区；

在有源区上形成栅极堆叠；

在栅极堆叠两侧的有源区内形成源/漏区；

在源/漏区内、相邻相应的STI结构形成凹槽；

在所述凹槽内外延形成应力元件；

形成层间介电层；以及

形成源/漏接触。

10.如权利要求9所述的制作方法，其中所述MOS器件为NMOS器件，并且所述应力元件由eSi:C形成。

11.如权利要求9所述的制作方法，其中所述MOS器件为PMOS器件，并且所述应力元件由eSiGe形成。

12.如权利要求9所述的制作方法，其中所述MOS器件为CMOS器件，并且在CMOS器件中的PMOS区中的所述应力元件由eSiGe形成，在NMOS区中的所述应力元件由eSi:C形成。

13.一种MOS器件，包括：

具有如权利要求7所述的STI结构的衬底；

有源区，在所述半导体衬底中形成；

栅极堆叠，在有源区上形成；

源/漏区，在栅极两侧的有源区内形成；

凹槽，在源/漏区内、相邻相应的STI结构形成；

应力元件，在所述凹槽内外延形成；

层间介电层；以及

源/漏接触。

14.如权利要求13所述的器件，其中所述MOS器件为NMOS器件，并且所述应力元件的材料为eSi:C。

15.如权利要求13所述的器件，其中所述MOS器件为PMOS器件，并且所述应力元件的材料为eSiGe。

16.如权利要求13所述的器件，其中所述MOS器件为CMOS器件，并且在CMOS器件中的PMOS区中的所述应力元件的材料为eSiGe，在NMOS区中的所述应力元件的材料为eSi:C。