[发明专利]改进浅沟槽隔离间隙填充工艺的方法

权利要求书

1.一种形成用于浅沟槽隔离区域的分级沟槽的方法，包括：

提供具有衬底区域的半导体衬底；

形成覆盖衬底区域的垫氧化物层；

形成覆盖垫氧化物层的蚀刻停止层；

图案化蚀刻停止层和垫氧化物层以暴露部分衬底区域；

在衬底区域的暴露部分内形成沟槽，该沟槽具有侧壁、底部和第一深度；

形成覆盖沟槽侧壁、沟槽底部和相邻于沟槽的台面区域的电介质层；

从沟槽底部去除电介质层的第一部分以暴露衬底区域，而在沟槽侧壁上保留电介质层的第二部分；

蚀刻衬底区域以将部分沟槽的深度增加到第二深度；以及

将电介质层的第二部分从沟槽去除；

其中所述第一深度是最终所需沟槽深度的三分之一至二分之一。

2.权利要求1的方法，其中在蚀刻衬底区域期间电介质层的第二部分阻止去除部分沟槽。

3.权利要求1的方法，其中在蚀刻衬底区域之前电介质层的第二部分延伸到沟槽侧壁。

4.权利要求1的方法，其中去除部分电介质层是使用各向异性蚀刻工艺来进行的。

5.权利要求1的方法，其中最初沟槽的宽度小于0.12微米。

6.权利要求1的方法，其中沟槽深度在3000埃与6000埃之间。

7.权利要求1的方法，其中所述垫氧化物层是氧化硅。

8.权利要求1的方法，其中所述蚀刻停止层是氮化硅。

9.一种形成用于浅沟槽隔离区域的分级沟槽的方法，包括：

提供具有衬底区域的半导体衬底；

形成覆盖衬底区域的垫氧化物层；

形成覆盖垫氧化物层的蚀刻停止层；

图案化蚀刻停止层和垫氧化物层以暴露部分衬底区域；

在衬底区域的暴露部分内形成沟槽，该沟槽具有侧壁、底部和第一深度；

形成覆盖沟槽侧壁、沟槽底部和相邻于沟槽的台面区域的电介质层；

从沟槽底部去除电介质层的第一部分以暴露衬底区域，而在沟槽侧壁上保留电介质层的第二部分；

蚀刻衬底区域以将部分沟槽的深度增加到第二深度；以及

将电介质层的第二部分从沟槽去除，电介质层的第二部分覆盖的未被去除的部分沟槽底部形成台阶区域；

形成覆盖侧壁、台阶区域和从台阶区域至第二深度的部分沟槽的侧壁和底部以及相邻于沟槽的台面区域的第二电介质层；

从台阶区域至第二深度的部分沟槽底部去除第二电介质层的第一部分以暴露衬底区域，而在第一侧壁、台阶区域以及从台阶区域至第二深度的部分沟槽的侧壁上保留第二电介质层的第二部分；

蚀刻衬底区域以将部分沟槽的深度增加到第三深度；以及

去除第二电介质层的第二部分；

其中所述第一深度是最终所需沟槽深度的四分之一至三分之一。

10.权利要求9的方法，其中在蚀刻衬底区域期间电介质层的第二部分阻止去除部分沟槽。

11.权利要求9的方法，其中在蚀刻衬底区域之前电介质层的第二部分延伸到沟槽侧壁。

12.权利要求9的方法，其中去除部分电介质层是使用各向异性蚀刻工艺来进行的。

13.权利要求9的方法，其中最初沟槽的宽度小于0.12微米。

14.权利要求9的方法，其中所述垫氧化物层是氧化硅。

15.权利要求9的方法，其中所述蚀刻停止层是氮化硅。