[发明专利]隔离结构和制造隔离结构的方法

说明书

一种制造半导体器件的方法包括在衬底中形成第一沟槽和第二沟槽，第一沟槽和第二沟槽互相连通，第二沟槽可以形成得比第一沟槽宽；在第一沟槽的内表面之上和在第二沟槽的内表面之上形成内衬层；在内衬层之上形成覆盖层，以形成融合的悬垂部分和未融合的悬垂部分，融合的悬垂部分可以填充第一沟槽的顶部部分，未融合的悬垂部分可以使第二沟槽的顶部部分开口；并且在覆盖层之上形成间隙填充层，以填充第一沟槽和第二沟槽的下部部分。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年12月23日提交的申请号为10-2015-0184820的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

示例性实施例涉及半导体器件，更具体地，涉及隔离结构和制造隔离结构的方法。

背景技术

当半导体器件高度集成时，要求具有更小宽度的隔离结构。可以通过在衬底中形成沟槽并在沟槽中填充电介质层来形成隔离结构。有源区可以由隔离结构限定。

但是，当有源区的临界尺寸或图案大小减小时，在有源区中发生倾斜现象或弯曲现象。

发明内容

各个实施例涉及能够防止倾斜现象和弯曲现象的隔离结构、用于制造隔离结构的方法以及用于制造包括隔离结构的半导体器件的方法。

在一个实施例中，一种制造半导体器件的方法可以包括：在衬底中形成第一沟槽和第二沟槽，第一沟槽和第二沟槽互相连通，第二沟槽可以形成得比第一沟槽宽；在第一沟槽的内表面之上和在第二沟槽的内表面之上形成内衬层；在内衬层之上形成覆盖层，以形成融合的悬垂部分和未融合的悬垂部分，融合的悬垂部分可以填充第一沟槽的顶部部分，未融合的悬垂部分可以使第二沟槽的顶部部分开口；并且在覆盖层之上形成间隙填充层，以填充第一沟槽和第二沟槽的下部部分。融合的悬垂部分可以在第一沟槽的下部部分中限定第一间隙，未融合的悬垂部分可以在第二沟槽中限定第二间隙，第一间隙和第二间隙互相连通，并且间隙填充层可以填充第一间隙和第二间隙，并且从第二间隙延伸到第一间隙。所述方法还可以包括：使间隙填充层和覆盖层平坦化，以在第一沟槽和第二沟槽中形成隔离结构，平坦化的间隙填充层可以包括设置在第一沟槽中的第一平坦化的间隙填充层和设置在第二沟槽中的第二平坦化的间隙填充层，第一平坦化的间隙填充层可以被融合的悬垂部分完全覆盖，并且第二平坦化的间隙填充层可以形成在第一沟槽的顶部侧壁之上。可以通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或低温原子层沉积(ALD)形成覆盖层。覆盖层可以包括氧化物基材料。形成内衬层可以包括在第一沟槽的内部表面之上和在第二沟槽的内部表面之上形成种子硅层；并且在种子硅层之上形成非晶硅层。所述方法还可以包括，在形成内衬层之后，将内衬层转化成氧化硅层。可以通过自由基氧化或干法氧化来执行将内衬层转化成氧化硅层。形成内衬层可以包括在第一沟槽的内部表面之上和在第二沟槽的内部表面之上形成第一氧化物层；执行氧化过程，以在第一沟槽和第二沟槽的内部表面与第一氧化物层之间形成第二氧化物层。可以通过自由基氧化或干法氧化来执行氧化过程。形成间隙填充层可以包括：在覆盖层之上形成第一电介质层，第一电介质层基本上完全填充第一沟槽并且部分填充第二沟槽；并且在第一电介质层之上形成第二电介质层，以填充第二沟槽。第一电介质层可以包括氮化物，并且第二电介质层可以包括氧化物。第一电介质层和第二电介质层中的每一个可以包括氮化物。所述方法还可以包括使间隙填充层和覆盖层平坦化，以在第一沟槽和第二沟槽中形成隔离结构，隔离结构限定有源区；形成跨越隔离结构和有源区延伸的栅沟槽；在栅沟槽的内部表面之上形成栅电介质层；在栅电介质层之上形成栅层，以填充栅沟槽；使栅层凹陷，以形成栅电极，从而使栅电极保留在栅沟槽中；并且在栅电极之上并且在栅沟槽中形成栅覆盖层。所述方法还可以包括使栅沟槽下的隔离结构凹陷，以形成鳍区。形成栅电介质层可以包括在栅沟槽的内部表面之上形成硅层；并且将硅层转化成氧化硅层。形成栅电介质层可以包括在栅沟槽的内部表面之上形成氮化硅层；并且将氮化硅层转化成氧化硅层。形成栅电介质层可以包括在栅沟槽的内部表面之上形成第一氧化硅层；并且执行氧化过程，以在栅沟槽的内部表面与第一氧化硅层之间形成第二氧化硅层。所述方法还可以包括在每一个有源区中形成第一接触节点和第二接触节点；形成耦合到第一接触节点的位线；并且形成耦合到第二接触节点的存储元件。第一沟槽和第二沟槽可以限定有源区。有源区可以包括由第一沟槽限定并且由融合的悬垂部分支撑的第一对有源区；以及由第二沟槽限定的第二对有源区。