【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体器件相关，具体地说，涉及一种深沟槽隔离结构及制备方法。
技术介绍
1、随着半导体工艺技术不断在发展，器件尺寸不断缩小，超大规模集成电路(ultralarge scale integration，ulsi)工艺越来越复杂，有源区不断缩小，浅沟槽隔离尺寸也越来越缩小，介电质生长填充变得越来越困难，一般通过不断改善设备填充能力来改善介电质的填充能力，通过调整刻蚀形貌使得填充变得相对容易等。
2、沟槽隔离技术对蚀刻工艺和填充工艺都造成较大困难，往往需要较大的开口有利于蚀刻及随后的介电质填充，但较大的开口会造成有源区面积减少。同时，由于蚀刻及介电质材料填充工艺的限制，使得浅沟槽隔离(shallow trench isolation，sti)很难做到又深又窄，对于一些特色工艺的器件，例如背照式互补金属氧化物半导体图像传感器，也称背照式cmos图像传感器(back side illumination complementary metal-oxide-semiconductor image sensor，bsi-cis)需要深沟槽隔离技术(deep trench isolation，dti)，此时需要更大的开口才能满足深度要求，极大的浪费晶圆上宝贵的面积。
3、需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、针对现有技术中的问题，本专利技术的目的在
2、本专利技术的第一方面提供了一种深沟槽隔离结构的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
3、提供一单晶衬底，在所述单晶衬底的工作表面依次形成氧化物层和氮化物层；
4、在所述单晶衬底的工作表面形成多个第一沟槽，所述第一沟槽从所述氮化物层背离所述单晶衬底的表面延伸至所述单晶衬底内；
5、在所述第一沟槽中填充隔离介质形成第一填充结构；
6、去除所述氧化物层和所述氮化物层；
7、在所述单晶衬底上形成第一外延生长层；
8、在所述单晶衬底上形成多个第二沟槽，每一所述第二沟槽与一所述第一沟槽一一对应，所述第二沟槽在所述单晶衬底的垂直投影完全落入所述第一沟槽在所述单晶衬底的垂直投影，且所述第二沟槽延伸至所述第一填充结构。
9、根据本专利技术的第一方面，所述制备方法还包括如下第一子步骤：
10、在所述第二沟槽中填充隔离介质形成第二填充结构。
11、根据本专利技术的第一方面，所述制备方法还包括如下第二子步骤：
12、去除所述第二填充结构之间的有源区介质；
13、在所述单晶衬底上形成第二外延生长层；
14、在所述单晶衬底上形成多个第三沟槽，每一所述第三沟槽与一所述第二沟槽一一对应，所述第三沟槽在所述单晶衬底的垂直投影完全落入所述第二沟槽在所述单晶衬底的垂直投影，且所述第三沟槽延伸至所述第二填充结构。
15、根据本专利技术的第一方面，所述制备方法还包括如下步骤：
16、重复所述第一子步骤和所述第二子步骤直至所述第一沟槽至第三沟槽的在垂直于所述单晶衬底的方向上的总深度达到目标深度。
17、根据本专利技术的第一方面，所述第一外延生长层的厚度大于在所述单晶衬底的工作表面之上的所述第一填充结构的厚度。
18、根据本专利技术的第一方面，所述第一外延生长层的厚度在100nm～500nm之间。
19、本专利技术的第二方面提供了一种深沟槽隔离结构，所述深沟槽隔离结构采用所述的深沟槽隔离结构的制备方法获得。
20、根据本专利技术的第二方面，所述深沟槽隔离结构包括依次叠加的多个填充结构；
21、在所述单晶衬底至其工作表面的方向上，多个所述填充结构的宽度依次减小。
22、根据本专利技术的第二方面，任意所述填充结构的深宽比小于或者等于4。
23、根据本专利技术的第二方面，所述深沟槽隔离结构的深宽比大于或者等于8。
24、本专利技术的深沟槽隔离结构的制备方法利用单晶衬底的外延生长特性，通过多次重复制备多个深宽比相对较小的填充结构，且填充结构的宽度逐渐减小，实现合理范围内任意深宽比隔离技术，同时降低蚀刻及填充难度，同时，上述深沟槽隔离结构的较大的介质区有利于减小体漏电，实现有源区面积的最大化，这种边缘深沟槽隔离结构能有效阻挡终端往有源区扩散，增大有源区面积，提升半导体器件的电流负载能力。
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1.一种深沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的深沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括如下第一子步骤：
3.根据权利要求2所述的深沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括如下第二子步骤：
4.根据权利要求3所述的深沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的深沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，所述第一外延生长层的厚度大于在所述单晶衬底的工作表面之上的所述第一填充结构的厚度。
6.根据权利要求1所述的深沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，所述第一外延生长层的厚度在100nm～500nm之间。
7.一种深沟槽隔离结构，其特征在于，所述深沟槽隔离结构采用权利要求1至权利要求6中任意一项所述的深沟槽隔离结构的制备方法获得。
8.根据权利要求7所述的深沟槽隔离结构，其特征在于，所述深沟槽隔离结构包括依次叠加的多个填充结构；
9.根据权利要求8所述的深沟槽隔离结构，其特
10.根据权利要求7所述的深沟槽隔离结构，其特征在于，所述深沟槽隔离结构的深宽比大于或者等于8。
...【技术特征摘要】
1.一种深沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的深沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括如下第一子步骤：
3.根据权利要求2所述的深沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括如下第二子步骤：
4.根据权利要求3所述的深沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的深沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，所述第一外延生长层的厚度大于在所述单晶衬底的工作表面之上的所述第一填充结构的厚度。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：于海龙，赵朵朵，董信国，孟昭生，
申请(专利权)人：上海积塔半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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