[发明专利]沟槽隔离结构及其制作方法

权利要求书

1.一种沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于，包括：

提供一衬底，于所述衬底表面至少依次形成氧化物衬垫层和支撑介质层；

图案化刻蚀所述支撑介质层及所述氧化物衬垫层，以于所述支撑介质层及所述氧化物衬垫层形成填充窗口，接续刻蚀所述衬底，以于所述衬底中形成沟槽；

沉积绝缘介质层，所述绝缘介质层包括填充于所述沟槽的第一绝缘部以及填充于所述填充窗口的第二绝缘部；

去除所述支撑介质层，使得所述第二绝缘部凸出于所述氧化物衬垫层以形成凸起部；

沉积隔离介质层，所述隔离介质层包括覆盖所述氧化物衬垫层的第一表面部、覆盖所述凸起部的上表面的第二表面部以及覆盖所述凸起部的侧壁的侧壁保护部，所述隔离介质层与所述氧化物衬垫层具有不同材质；以及

去除所述隔离介质层的所述第一表面部、所述第二表面部及位于所述第一表面部下方的所述氧化物衬垫层，保留位于所述凸起部侧壁的所述侧壁保护部，同时保留位于所述侧壁保护部下方的所述氧化物衬垫层以形成侧壁延伸部。

2.根据权利要求1所述的沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：沉积介质隔离层的方法包括原子层沉积。

3.根据权利要求2所述的沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：所述原子层沉积的气体源包括Si₃Cl₄及NH₃。

4.根据权利要求1所述的沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：去除所述支撑介质层后，所述凸起部凸出于所述氧化物衬垫层的高度范围介于5纳米～25纳米。

5.根据权利要求1所述的沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：采用干法刻蚀去除所述隔离介质层的所述第一表面部、所述第二表面部及位于所述第一表面部下方的所述氧化物衬垫层。

6.根据权利要求5所述的沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：刻蚀位于所述第一表面部下方的所述氧化物衬垫层包括：

采用第一碳氟气体作为刻蚀气体对所述氧化物衬垫层进行刻蚀，使得所述氧化物衬垫层的刻蚀速率大于所述隔离介质层的刻蚀速率，将位于所述第一表面部下方的所述氧化物衬垫层刻蚀至一剩余厚度；

采用第二碳氟气体作为刻蚀气体对所述氧化物衬垫层进行刻蚀，使得所述氧化物衬垫层的刻蚀速率大于所述衬底的刻蚀速率，将具有所述剩余厚度的所述氧化物衬垫层全部去除；

其中，所述第二氟碳气体的碳含量大于所述第一氟碳气体的碳含量。

7.根据权利要求6所述的沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：所述第一碳氟气体包括CHF₃，所述第二碳氟气体包括C₄F₆及C₄F₈中的一种。

8.根据权利要求6所述的沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：所述剩余厚度介于所述氧化物衬垫层的初始厚度的5％～20％之间。

9.根据权利要求1所述的沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：保留于所述凸起部侧壁的所述侧壁保护部的高度范围介于5纳米～25纳米之间，宽度范围介于3纳米～20纳米之间，保留于所述凸起部的侧壁的所述侧壁延伸部的高度范围介于3纳米～12纳米之间，宽度范围介于5纳米～20纳米之间。

10.根据权利要求1所述的沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：所述氧化物衬垫层与所述支撑介质层具有不同材质，所述支撑介质层的起始厚度范围介于50纳米～120纳米之间。

11.根据权利要求1所述的沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：形成所述沟槽后，还包括对所述沟槽的侧壁及顶角进行热氧化，以形成绝缘侧壁及绝缘圆化顶角。

12.根据权利要求1所述的沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：所述沟槽及所述填充窗口的总深度范围介于250纳米～600纳米之间。