保证器件的集成度和隔离效果，所述沟槽104截面的最大宽度为不大于1000埃，且所述沟槽104的深宽比为不小于4:1。
[0064]如图3?图6所示，接着进行步骤3 )，通过热氧化工艺于所述沟槽104底部及侧壁形成第一厚度的热氧化物层106。
[0065]作为示例，所述热氧化物层106为二氧化硅层，所述第一厚度为所述沟槽侧壁的热氧化层的厚度，其数值为不小于300埃。
[0066]如图3所示，为了进一步保证所述沟槽104顶部转角处的圆角化，步骤2)与步骤3)之间还包括步骤:采用HPO3磷酸溶液去除所述刻蚀窗口 103两侧的阻挡层102的一部分，去除了该部分阻挡层后，将位于所述沟槽104顶部转角处的半导体衬底101露出，使其更加容易被氧化，以便实现圆角化。
[0067]具体地，去除所述刻蚀窗口 103两侧的阻挡层102的一部分后，本步骤包括以下步骤:
[0068]如图4所示，首先进行步骤3-1)，进行第一次热氧化，于所述沟槽104底部及侧壁形成热氧化物薄膜105，其中，所述沟槽104侧壁的热氧化物薄膜105的厚度为50?150埃。
[0069]在本实施例中，将具有沟槽104的半导体衬底101置于高温炉管中，于900?1100°c温度下进行氧化，于所述沟槽104底部及侧壁形成热氧化物薄膜105，直至所述沟槽104侧壁的热氧化物薄膜105的厚度为100埃左右，该步骤可以将带有毛刺、孔洞等缺陷的沟槽104侧壁与底部进行氧化，以获得表面性能良好的沟槽104。
[0070]如图5所示，然后进行步骤3-2)，去除所述热氧化物薄膜105。
[0071]在本实施例中，采用HF氢氟酸溶液进行湿法腐蚀以去除所述热氧化物薄膜105。
[0072]如图6所示，最后进行步骤3-3)，进行第二次热氧化，于所述沟槽104底部及侧壁形成热氧化物层106，以使所述沟槽104顶部的转角圆角化形成圆角107，其中，所述沟槽104侧壁的热氧化物层106的厚度不小于300埃。
[0073]具体地，于900?110(TC温度下进行氧化，于所述沟槽104底部及侧壁形成热氧化物层106，直至所述沟槽104侧壁的热氧化物层106的厚度为300埃以上，以使所述沟槽104顶部的转角圆角化。
[0074]如图7?图8所示，然后进行步骤4)，于所述沟槽104底部形成保护层108。
[0075]根据热氧化原理，一般来说，所述沟槽104底部的热氧化层较薄，所述保护层108，其作用是用于保护所述沟槽104底部的热氧化层以及所述热氧化物层106下方的半导体衬底101不被腐蚀，同时，所述保护层108不宜太厚，以免影响后续对所述沟槽104侧壁热氧化物层106的腐蚀，鉴于以上原因，在本实施例中，所述保护层108的厚度为200?500埃，优选为300埃。
[0076]在一具体的实施过程中，所述保护层108为抗反射材料层，且步骤4)包括以下步骤:
[0077]如图7所示，首先进行步骤4-1)，采用旋涂工艺于所述沟槽104内填充抗反射材料。
[0078]如图8所示，然后进行步骤4-2)，采用干法刻蚀工艺或灰化-湿法清洗工艺去除所述沟槽104内的部分抗反射材料，保留所述沟槽104底部的抗反射材料形成抗反射材料层。
[0079]如图9所示，接着进行步骤5)，将所述保护层108以上的热氧化物层减薄至第二厚度。
[0080]作为示例，以HF氢氟酸为腐蚀液，采用湿法腐蚀工艺减薄所述保护层108以上的热氧化物层106，减薄至第二厚度为50?150埃，具体为100埃。
[0081]如图10所示，然后进行步骤6)，去除所述保护层108。
[0082]作为示例，由于在本实施例中所述保护层108为抗反射材料层，故本步骤可采用干法刻蚀工艺或灰化-湿法清洗工艺去除所述抗反射材料层。当然，所述保护层108的材料选择只要满足耐HF溶液腐蚀又较容易通过其他手段去除即可，并不限于此处所举的抗反射材料。
[0083]如图11所示，最后进行步骤7)，于所述沟槽104内形成至少充满所述沟槽104的绝缘介质109。
[0084]作为示例，采用高密度等离子体化学气相淀积工艺于所述沟槽104内形成至少充满所述沟槽104的绝缘介质109，在本实施例中，所述绝缘介质109为二氧化硅。
[0085]如上所述，本发明提供一种浅沟槽隔离结构的制作方法，至少包括以下步骤:1)提供一半导体衬底，于所述半导体衬底表面形成具有刻蚀窗口的阻挡层；2)刻蚀所述半导体衬底以于所述半导体衬底内部形成沟槽；3)通过热氧化工艺于所述沟槽底部及侧壁形成第一厚度的热氧化物层；4)于所述沟槽底部形成保护层；5)将所述保护层以上的热氧化物层减薄至第二厚度；6)去除所述保护层；7)于所述沟槽内形成至少充满所述沟槽的绝缘介质。本发明在保证沟槽顶部转角圆角化实现的同时，并不对半导体衬底造成任何损伤的情况下，大大提高了采用高密度等离子体化学气相淀积工艺于沟槽内填充绝缘介质的质量，从而避免了半导体器件漏电流等缺陷的产生，提高了半导体器件的质量。本发明步骤简单易行，适用于工业生产。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0086]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种浅沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于，至少包括以下步骤: 1)提供一半导体衬底，于所述半导体衬底表面形成具有刻蚀窗口的阻挡层； 2)刻蚀所述半导体衬底以于所述半导体衬底内部形成沟槽； 3)通过热氧化工艺于所述沟槽底部及侧壁形成第一厚度的热氧化物层； 4)于所述沟槽底部形成保护层； 5)将所述保护层以上的热氧化物层减薄至第二厚度； 6)去除所述保护层； 7)于所述沟槽内形成至少充满所述沟槽的绝缘介质。
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:所述阻挡层为氮化娃硬掩膜层。
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:所述沟槽截面的形状为倒梯形。
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:所述沟槽截面的最大宽度为不大于1000埃，所述沟槽的深宽比为不小于4:1。
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)与步骤3)之间还包括步骤:去除所述刻蚀窗口两侧的阻挡层的一部分。
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:所述第一厚度为不小于300埃。
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)包括以下步骤: 3-1)进行第一次热氧化，于所述沟槽底部及侧壁形成热氧化物薄膜，其中，所述沟槽侧壁的热氧化物薄膜的厚度为50?150埃； 3~2)去除所述热氧化物薄膜； 3-3)进行第二次热氧化，于所述沟槽底部及侧壁形成热氧化物层，以使所述沟槽顶部的转角圆角化，其中，所述沟槽侧壁的热氧化物层的厚度为不小于300埃。
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:所述保护层的厚度为200?500埃。
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:所述保护层为抗反射材料层。
10.根据权利要求9所述的浅沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于: 步骤4)包括以下步骤: 4-1)采用旋涂工艺于所述沟槽内填充抗反射材料； 4-2)采用干法刻蚀工艺或灰化-湿法清洗工艺去除所述沟槽内的部分抗反射材料，保留所述沟槽底部的抗反射材料形成抗反射材料层； 步骤6)采用干法刻蚀工艺或灰化-湿法清洗工艺去除所述抗反射材料层。
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5)采用湿法腐蚀工艺减薄所述保护层以上的热氧化物层，减薄至第二厚度为50?150埃。
12.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7)采用高密度等离子体化学气相淀积工艺于所述沟槽内形成至少充满所述沟槽的绝缘介质。
【专利摘要】本发明提供一种浅沟槽隔离结构的制作方法，包括步骤：1）于半导体衬底表面形成具有刻蚀窗口的阻挡层；2）于所述半导体衬底内部形成沟槽；3）通过热氧化工艺于所述沟槽底部及侧壁形成第一厚度的热氧化物层；4）于所述沟槽底部形成保护层；5）将所述保护层以上的热氧化物层减薄至第二厚度；6）去除所述保护层；7）于所述沟槽内形成至少充满所述沟槽的绝缘介质。本发明在保证沟槽顶部转角圆角化实现的同时，并不对半导体衬底造成任何损伤的情况下，大大提高了采用高密度等离子体化学气相淀积工艺于沟槽内填充绝缘介质的质量，从而避免了半导体器件漏电流等缺陷的产生，提高了半导体器件的质量。本发明步骤简单易行，适用于工业生产。
【IPC分类】H01L21-762
【公开号】CN104867860
【申请号】CN201410058168
【发明人】张庆勇, 周儒领
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年2月20日