[发明专利]沟槽隔离结构的形成方法

权利要求书

1.一种沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供一衬底，所述衬底中形成至少一沟槽，所述沟槽的形成方法包括：形成一掩膜层在所述衬底上，并形成图形化的光刻胶层在所述掩膜层上；以及，以所述图形化的光刻胶层为掩膜依次刻蚀所述掩膜层和部分衬底，以形成至少一沟槽，所述沟槽贯穿所述掩膜层并延伸至所述衬底中，并且所述沟槽的开口尺寸从沟槽顶部至沟槽底部逐渐减小，以使所述沟槽具有倾斜侧壁；

填充含氧绝缘层在所述衬底的所述沟槽中，所述含氧绝缘层还覆盖所述掩膜层的顶表面，以使所述含氧绝缘层具有凸出于所述沟槽的凸出部，以及所述含氧绝缘层填充在所述沟槽中的部分构成填充部；

执行离子注入工艺，以注入硼离子至所述含氧绝缘层中的所述填充部中，所述硼离子与所述含氧绝缘层中的氧结合形成氧化硼；

执行退火工艺，在执行所述退火工艺的过程中，所述凸出部遮盖所述填充部；以及，

形成绝缘介质层在所述沟槽中的所述含氧绝缘层上，并且所述绝缘介质层顶表面高出衬底顶表面。

2.如权利要求1所述的沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，采用旋涂工艺形成所述含氧绝缘层；

以及，在执行所述退火工艺之后还包括：利用回刻蚀工艺去除所述含氧绝缘层的所述凸出部，并保留至少部分所述填充部。

3.如权利要求1所述的沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述掩膜层的材质包括氮化硅；在形成所述掩膜层之前还包括形成一垫氧化层在所述衬底上；

以及，在形成所述掩膜层时，所述掩膜层间隔所述垫氧化层覆盖在所述衬底上。

4.如权利要求3所述的沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，填充所述含氧绝缘层至所述沟槽中时，所述含氧绝缘层的顶表面高出所述衬底的顶表面；

在执行所述离子注入工艺之后还包括：刻蚀所述含氧绝缘层，并刻蚀至对应于衬底顶表面的高度位置，以暴露出所述垫氧化层朝向所述沟槽的侧壁；

以及，在暴露出所述垫氧化层的侧壁之后，还包括：侧向刻蚀所述垫氧化层，以去除所述垫氧化层靠近所述沟槽的部分。

5.如权利要求4所述的沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，在侧向刻蚀所述垫氧化层之后，填充所述绝缘介质层在所述沟槽中，所述绝缘介质层连接剩余的含氧绝缘层，并且所述绝缘介质层未覆盖所述衬底靠近所述沟槽的顶表面。

6.如权利要求1所述的沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，在形成所述沟槽之后以及填充所述含氧绝缘层之前，还包括：形成一隔离屏障层在所述沟槽的侧壁和底壁上；

在填充所述含氧绝缘层并执行所述离子注入工艺之后，利用所述隔离屏障层阻挡注入至所述含氧绝缘层中的离子扩散至所述衬底中。

7.如权利要求1所述的沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，含氧化硼的含氧绝缘层的材质包括氧化硅和氧化硼，其中所述氧化硅和所述氧化硼的摩尔比介于15：1～40：1。