[发明专利]浅沟槽隔离结构及其制作方法

权利要求书

1.一种浅沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

1)提供一衬底，对所述衬底进行第一刻蚀，以形成第一沟槽于所述衬底中；

2)沉积保护材料于所述沟槽的侧壁及底部，并刻蚀去除所述第一沟槽底部的保护材料，以在所述第一沟槽的侧壁形成侧壁保护层；

3)对所述第一沟槽的底部进行第二刻蚀，以形成连通所述第一沟槽底部的延伸延伸沟槽；

4)热氧化所述延伸沟槽显露出的衬底，以形成热氧化层在所述延伸沟槽的底部及侧壁，所述热氧化层用于定义第二沟槽的轮廓；

5)选择性刻蚀去除所述热氧化层，以扩展所述延伸沟槽的宽度形成所述第二沟槽；以及

6)沉积绝缘材料于所述第二沟槽及所述第一沟槽中，以形成所述浅沟槽隔离结构。

2.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：步骤1)包括：

1-1)采用化学缩小辅助分辨率提高光刻工艺或间距倍增工艺于所述衬底表面形成掩膜图形；

1-2)采用干法刻蚀工艺刻蚀所述衬底，以在所述衬底中形成所述第一沟槽。

3.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：步骤1)所述第一沟槽的深度介于所述浅沟槽隔离结构的目标深度的1/2～4/5之间，其中，所述目标深度为所述第一沟槽与所述第二沟槽的深度总和。

4.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：步骤1)所述第一沟槽的底部宽度与顶部宽度之比不小于0.8:1，步骤5)扩展后的所述延第二沟槽的底部宽度与所述第一沟槽的顶部宽度之比不小于0.8:1。

5.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：步骤2)采用原子层沉积工艺沉积保护材料于所述第一沟槽的侧壁及底部，所述保护材料包括氮化硅及氮氧化硅中的一种或两种组成的复合层。

6.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：步骤3)所述第二刻蚀对所述衬底的刻蚀速率大于对所述侧壁保护层的刻蚀速率。

7.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：步骤3)所述第二刻蚀对所述衬底的刻蚀速率大于所述第一刻蚀对所述衬底的刻蚀速率。

8.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：通过控制步骤4)所述热氧化层的厚度，以控制步骤5)所述延伸沟槽的扩展宽度。

9.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：步骤5)去除所述热氧化层的方法包括各向同性干法蚀刻工艺及湿法刻蚀工艺中的一种。

10.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：步骤5)扩展后的所述第二沟槽的顶部宽度大于所述第一沟槽的底部宽度。

11.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于：步骤6)采用可流动化学气相沉积工艺高密度等离子体化学气相沉积工艺及沉积与刻蚀循环交替的沉积工艺中的一种于所述所述第二沟槽及所述第一沟槽中沉积绝缘材料，所述绝缘材料包括二氧化硅。

12.一种浅沟槽隔离结构，其特征在于，包括：

衬底，所述衬底中形成有第一沟槽以及与所述第一沟槽底部连通的第二沟槽，所述第二沟槽的顶部宽度大于所述第一沟槽的底部宽度；

侧壁保护层，形成于所述第一沟槽的侧壁；以及

绝缘层，填充于所述第二沟槽及所述第一沟槽中。

13.根据权利要求12所述的浅沟槽隔离结构，其特征在于：所述第一沟槽的深度介于所述浅沟槽隔离结构的目标深度的1/2～4/5之间，其中，所述目标深度为所述第一沟槽与所述第二沟槽的深度总和。