[发明专利]浅沟槽隔离结构、半导体结构及其制备方法

权利要求书

1.一种浅沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，所述浅沟槽隔离结构的制备方法包括如下步骤：

1)提供半导体衬底；

2)于所述半导体衬底内形成沟槽；

3)于所述沟槽内形成覆盖所述沟槽侧壁及底部的浅沟槽隔离衬垫，所述浅沟槽隔离衬垫包括覆盖所述沟槽侧壁及底部的第一氧化硅层及覆盖所述第一氧化硅层表面的氮掺杂氧化硅层；

4)于所述浅沟槽隔离衬垫表面填充隔离材料，以形成浅沟槽隔离结构，所述隔离材料填满所述沟槽。

2.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，所述半导体衬底为硅衬底。

3.根据权利要求2所述的浅沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，步骤3)中，于所述沟槽内形成覆盖所述沟槽侧壁及底部的所述浅沟槽隔离衬垫包括如下步骤：

3-1)于所述沟槽内形成覆盖所述沟槽侧壁及底部的第二氧化硅层；

3-2)向所述第二氧化硅层内注入氮等离子体；

3-3)将步骤3-2)得到的结构置于氮氧混合气氛中进行退火处理，以在所述硅衬底与所述第二氧化硅层之间形成一层第一氧化硅层，并使得氮等离子体在所述第二氧化硅层内扩散以形成所述氮掺杂氧化硅层。

4.根据权利要求3所述的浅沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，步骤3-1)中，采用原位蒸汽氧化反应工艺于所述沟槽内形成覆盖所述沟槽侧壁及底部的所述第二氧化硅层。

5.根据权利要求3所述的浅沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，步骤3-2)中，采用去耦等离子体氮化工艺向所述第二氧化硅层内注入氮等离子体。

6.根据权利要求5所述的浅沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，步骤3-2)中，采用去耦等离子体氮化工艺向所述第二氧化硅层内注入氮等离子体的功率为0W～2500W。

7.根据权利要求3所述的浅沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，步骤3-3)中，氮氧混合气氛中，氧气的体积占氮氧混合气体总体积的1％～10％。

8.根据权利要求3所述的浅沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，步骤3-3)中，所述退火处理的温度为800℃～1350℃，所述退火处理的时间为5s～60s。

9.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的制备方法，其特征在于，所述沟槽为U形槽或倒梯形槽。

10.一种浅沟槽隔离结构，其特征在于，所述浅沟槽隔离结构包括：

浅沟槽隔离衬垫，位于一半导体衬底的沟槽内；所述浅沟槽隔离衬垫包括氧化硅层及氮掺杂氧化硅层；其中，所述氧化硅层覆盖所述沟槽的侧壁及底部，所述氮掺杂氧化硅层覆盖所述氧化硅层的表面；

隔离材料，填充于所述浅沟槽隔离衬垫表面，且填满所述沟槽。

11.根据权利要求10所述的浅沟槽隔离结构，其特征在于，所述浅沟槽隔离衬垫的截面形状为U形或倒梯形。

12.根据权利要求10所述的浅沟槽隔离结构，其特征在于，所述隔离材料的上表面与所述浅沟槽隔离衬垫的顶部表面相平齐，且不低于所述半导体衬底的上表面。

13.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，所述半导体结构的制备方法包括如下步骤：

1)采用如权利要求1至9中任一项所述的浅沟槽隔离结构的制备方法于所述半导体衬底内制备若干个间隔排布的所述浅沟槽隔离结构，以在所述半导体衬底内隔离出若干个间隔排布的有源区；

2)于所述有源区制备有源器件。

14.根据权利要求13所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，步骤2)中，于所述有源区制备的所述有源器件为MOS器件。

15.一种半导体结构，其特征在于，所述半导体结构包括：

半导体衬底；

若干个如权利要求10至12中任一项所述的浅沟槽隔离结构，若干个所述浅沟槽隔离结构于所述半导体衬底内间隔分布，以在所述半导体衬底内隔离出若干个间隔排布的有源区；

有源器件，位于所述有源区。

16.根据权利要求15所述的半导体结构，其特征在于，所述有源器件为MOS器件。