沟槽隔离结构及其形成方法技术

本发明专利技术提供了一种沟槽隔离结构及其形成方法。通过在沟槽中填充含氧绝缘层，并进一步注入硼离子以形成氧化硼，从而可利用含氧化硼的含氧绝缘层构成沟槽隔离结构的绝缘材料，相当于提高了沟槽隔离结构其绝缘材料的绝缘性能，有利于同时改善沟槽隔离结构的隔离性能与填沟能力。

Trench isolation structure and its forming method

【技术实现步骤摘要】
沟槽隔离结构及其形成方法
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种沟槽隔离结构及其形成方法。
技术介绍
随着半导体技术的发展，半导体器件的尺寸趋于减小以及其密度也逐步增加，尤其是在超大规模集成电路(VeryLargeScaleIntegrationCircuit，VLSI)的制程技术中，随着各种元器件的集成规模的提升，相邻元器件之间的绝缘隔离尤其重要。通常，在相邻的元器件之间可利用沟槽隔离结构实现电性隔离，其中现有的沟槽隔离结构的形成方法一般包括如下步骤。第一步骤，具体参考图1a所示，提供一衬底10，并在所述衬底10上形成一掩膜层12，以利用所述掩膜层12为掩膜形成有一沟槽10a在所述衬底10中。第二步骤，具体参考图1b所示，沉积绝缘材料层20在所述衬底上，并使所述绝缘材料层20填充所述沟槽10a。其中，可利用高密度等离子体工艺(HighDensityPlasma，HDP)形成所述绝缘材料层20，以提高所述绝缘材料层20在所述沟槽10a中填充性能。应当认识到，如图1b所示，所述绝缘材料层20还覆盖所述衬底的顶表面，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，包括：/n提供一衬底，所述衬底中形成至少一沟槽；/n填充含氧绝缘层在所述衬底的所述沟槽中；/n执行离子注入工艺，以注入硼离子至所述含氧绝缘层中，所述硼离子与所述含氧绝缘层中的氧结合形成氧化硼；以及，/n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。/n

【技术特征摘要】
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；
填充含氧绝缘层在所述衬底的所述沟槽中；
执行离子注入工艺，以注入硼离子至所述含氧绝缘层中，所述硼离子与所述含氧绝缘层中的氧结合形成氧化硼；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，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。


3.如权利要求2所述的沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，在执行所述离子注入工艺之前，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；
在执行所述离子注入工艺时，所述硼离子注入至所述含氧绝缘层的所述填充部中；以及，
在执行所述离子注入工艺之后，还包括执行退火工艺，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。


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，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。


5.如权利要求2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。


6.如权利要求5所述的沟槽隔离结...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉贵，吴佳特，
申请(专利权)人：合肥晶合集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34