[发明专利]用于间隙填充的隔离结构外观

说明书

技术领域

本发明涉及一种沟槽隔离结构，更具体地，本发明涉及一种用于间隙填充的隔离结构外观。

背景技术

半导体集成电路(IC)行业已经经历了快速增长。在IC进化的过程中，通常已经增大了功能密度(即，每一芯片区域的相互连接器件的数量)同时已经减小了几何尺寸(即，可以使用制作方法制作的最小组件(或者线))。这种按比例缩小的方法通常通过提高生产效率和降低相关成本来提供优势。这种按比例缩小还增加了处理和制作IC的复杂性，并且，对于有待实现的这些进步，需要IC制作的类似发展。例如，因为沟槽隔离结构的纵横比随着器件技术节点按比例缩小而增大，所以填充诸如浅沟槽隔离(STI)结构的沟槽隔离结构变复杂并变昂贵。传统沟槽隔离结构外观和用于填充该沟槽隔离结构的处理执行蚀刻、沉积、退火、以及固化处理的复杂和昂贵组合以实现适当填充。因此，尽管将现有沟槽隔离结构外观和用于填充这些沟槽隔离结构的方法通常适用于其期望目的，但是该现有沟槽隔离结构外观和用于填充沟槽隔离结构的方法已经不能在所有方面完全符合要求。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种沟槽隔离结构，包括：第一沟槽隔离部，具有从半导体基板的表面延伸至所述半导体基板中的第一深度的第一侧壁，在所述第一侧壁和所述半导体基板的所述表面之间的第一角；以及第二沟槽隔离部，具有从所述第一深度处的所述第一侧壁延伸至所述半导体基板中的第二深度的第二侧壁，在所述第二侧壁和所述半导体基板的所述表面之间的第二角，其中，所述第一角小于所述第二角。

根据本发明所述的沟槽隔离结构，其中，所述第一沟槽隔离部具有从所述半导体基板的所述表面的第一宽度至所述第一深度处的第二宽度逐渐变窄的宽度，所述第一宽度大于所述第二宽度。

根据本发明所述的沟槽隔离结构，其中，所述第二沟槽隔离部具有基本上等于从所述第一深度至所述第二深度的所述第二宽度的宽度。

根据本发明所述的沟槽隔离结构，进一步包括：第三沟槽隔离部，具有从第二深度处的所述第二侧壁延伸至半导体基板中的第三深度的第三侧壁，在所述第三侧壁和所述半导体基板的所述表面之间的第三角，其中，所述第三角小于所述第一角和所述第二角。

根据本发明所述的沟槽隔离结构，其中，所述第三沟槽隔离部具有从所述第二深度处的所述第二沟槽隔离部的宽度逐渐变窄至小于所述第三深度处的所述第二沟槽隔离部的所述宽度的宽度。

根据本发明所述的沟槽隔离结构，其中，所述第一角小于或等于约85°而第二角约为90°。

根据本发明所述的沟槽隔离结构，其中，所述第一沟槽隔离部和所述第二沟槽隔离部填充有绝缘材料。

根据本发明所述的一种器件，包括：半导体基板；以及在所述半导体基板中的沟槽，所述沟槽包括：第一部，从所述半导体基板的表面延伸至所述半导体基板中的第一深度，其中，所述第一部具有从所述半导体基板的所述表面处的第一宽度至在所述第一深度处的第二宽度逐渐变窄的宽度，所述第一宽度大于所述第二宽度；第二部，从所述第一深度延伸至所述半导体基板中的第二深度，其中，所述第二部基本上具有从所述第一深度至所述第二深度的所述第二宽度。

根据本发明所述的器件，其中，所述第一部包括：逐渐变窄的侧壁，在所述半导体基板的所述表面和所述逐渐变窄的侧壁之间的角小于约85°。

根据本发明所述的器件，其中，所述第二部包括：侧壁，在所述半导体基板的所述表面和所述侧壁之间的角小于约120°。

根据本发明所述的器件，其中，在所述半导体基板中的所述沟槽进一步包括：从所述第二深度延伸至所述半导体基板中的所述第三深度的第三部，其中，所述第三部具有从所述第二深度处的所述第二宽度至在所述第三深度处的第三宽度逐渐变窄的宽度，所述第二宽度大于所述第三宽度。

根据本发明所述的器件，其中，所述第三部包括：逐渐变窄的侧壁，在所述半导体基板的所述表面和所述逐渐变窄的侧壁之间的小于等于约45°的角。

根据本发明所述的器件，其中，所述第三宽度约为0，使得所述沟槽的底部是个点。

根据本发明所述的器件，进一步包括：设置在所述沟槽中的介电材料。

根据本发明所述的器件，其中，所述沟槽为浅沟槽隔离(STI)结构。