[发明专利]场氧化层结构及其制造方法

权利要求书

1.一种场氧化层结构的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：

1)提供一衬底，于所述衬底上依次形成垫氧化层及牺牲介质层；

2)图形化刻蚀所述牺牲介质层及垫氧化层，以形成显露所述衬底的场区窗口；

3)于所述场区窗口内形成限制侧墙；

4)基于所述场区窗口及所述限制侧墙，于所述衬底中热氧化生长场氧化层，所述限制侧墙用以限制所述场氧化层的鸟嘴部的长度；以及

5)去除所述限制侧墙、牺牲结构层以及所述垫氧化层，以在所述衬底中形成场氧化层以及由所述场氧化层隔离的有源区。

2.根据权利要求1所述的场氧化层结构的制造方法，其特征在于：通过调整所述限制侧墙的宽度以控制所述场氧化层的鸟嘴部的长度。

3.根据权利要求1所述的场氧化层结构的制造方法，其特征在于：步骤4)于所述衬底中热氧化生长场氧化层的方法包括湿氧氧化工艺，所述湿氧氧化工艺的反应温度介于900℃～1100℃之间，反应气体包括氧气及氢气，所述氧气及所述氢气的流量比介于4:9至5:7之间。

4.根据权利要求1所述的场氧化层结构的制造方法，其特征在于：步骤5)中，所述牺牲介质层与所述场氧化层的刻蚀选择比不小于5:1，所述限制侧墙与所述场氧化层的刻蚀选择比不小于5:1。

5.根据权利要求4所述的场氧化层结构的制造方法，其特征在于：所述牺牲介质层的材质包括氮化硅，所述限制侧墙的材质包括氮氧化硅，所述场氧化层的材质包括二氧化硅。

6.根据权利要求1所述的场氧化层结构的制造方法，其特征在于：所述垫氧化层的厚度范围介于200埃～500埃之间，所述牺牲介质层的厚度范围介于1000埃～2000埃之间。

7.根据权利要求1所述的场氧化层结构的制造方法，其特征在于：步骤3)包括：

3-1)于所述场区窗口的底部及侧壁以及所述牺牲介质层的表面沉积侧墙材料；以及

3-2)刻蚀去除位于所述场区窗口的底部及所述牺牲介质层表面的侧墙材料，保留位于所述场区窗口侧壁的侧墙材料，以于所述场区窗口内形成限制侧墙。

8.根据权利要求1所述的场氧化层结构的制造方法，其特征在于：步骤3)包括：

3-1)对所述场区窗口内的所述衬底进行热氧化，以在所述衬底中形成热氧化层，所述热氧化层朝所述场区窗口两侧扩展，以在所述衬底及所述牺牲介质层之间形成扩展部；

3-2)去除所述热氧化层，以在所述衬底中形成槽体，所述槽体两侧具有位于所述衬底及所述牺牲介质层之间侧槽；

3-3)于所述场区窗口及所述牺牲介质层的表面沉积侧墙材料，所述侧墙材料填入所述侧槽；以及

3-4)刻蚀去除位于所述场区窗口的底部及所述牺牲介质层表面的侧墙材料，保留位于所述侧槽内的侧墙材料，以于所述侧槽内形成所述限制侧墙。

9.根据权利要求8所述的场氧化层结构的制造方法，其特征在于：所述热氧化层的厚度范围介于1000埃～5000埃之间，所述扩展部的宽度范围介于500埃～4000埃之间，所述限制侧墙的宽度范围介于500埃～4000埃之间。

10.根据权利要求8所述的场氧化层结构的制造方法，其特征在于：所述场氧化层包括位于所述衬底顶面之下的隔离部以及凸出于所述衬底顶面之上的凸起部，所述隔离部的厚度与所述凸起部的厚度比介于4:1～3:2之间。

11.根据权利要求10所述的场氧化层结构的制造方法，其特征在于：所述隔离部的厚度介于4000埃～6000埃之间，所述凸起部的厚度介于1500埃～3000埃之间。

12.根据权利要求1所述的场氧化层结构的制造方法，其特征在于：所述场氧化层包括主体部及鸟嘴部，所述鸟嘴部位于所述主体部的两侧，且所述鸟嘴部的厚度自所述主体部朝外侧延伸而逐渐减小。