[发明专利]沟槽隔离结构的形成方法、化学气相沉积工艺

权利要求书

1.一种沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有研磨停止层；

依次刻蚀所述研磨停止层和半导体衬底，在所述研磨停止层和半导体衬底内形成沟槽；

采用原子层沉积工艺在所述研磨停止层表面、所述沟槽侧壁及底部形成氧化硅层，包括：

步骤1，使硅源反应物吸附在所述研磨停止层表面、沟槽侧壁及底部；

步骤2，采用惰性气体清除未吸附的硅源反应物；

步骤3，使氧源反应物与研磨停止层表面、沟槽侧壁及底部的硅源反应物进行吸附反应，形成第一层氧化硅单层；

步骤4，采用惰性气体清除反应副产物及没有形成第一层氧化硅单层的反应物；

采用TEOS-Ozone热化学气相沉积工艺向所述沟槽内填充氧化硅，所述氧化硅填满所述沟槽且覆盖所述氧化硅层。

2.如权利要求1所述的沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，还包括：在原子层沉积工艺前，采用原位蒸汽氧化反应工艺或热氧化反应工艺在所述半导体衬底内的沟槽侧壁和底部形成中间氧化层。

3.如权利要求1所述的沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述采用原子层沉积工艺在所述研磨停止层表面、沟槽侧壁及底部形成氧化硅层还包括：执行N次步骤5至步骤8，N≥1，其中，

步骤5，使硅源反应物吸附在前一步骤形成的氧化硅单层表面；

步骤6，采用惰性气体清除未吸附的硅源反应物；

步骤7，使氧源反应物与所述前一步骤形成的氧化硅单层表面的硅源反应物进行吸附反应，在所述前一步骤形成的氧化硅单层表面上形成又一氧化硅单层；

步骤8，采用惰性气体清除反应副产物及没有形成步骤7所形成的氧化硅单层的反应物。

4.如权利要求1或3所述的沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述原子层沉积工艺为等离子体增强原子层沉积工艺。

5.如权利要求1或3所述的沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，各步骤进行的时间范围分别为0.01s～60s。

6.如权利要求1或3所述的沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述原子层沉积工艺进行的温度范围为50℃～500℃。

7.如权利要求1或3所述的沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述硅源反应物包括SiH₄、BTBAS或BDEAS，所述氧源反应物包括O₂、O₃或N₂O。

8.如权利要求1或3所述的沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，还包括：在原子层沉积工艺后、TEOS-Ozone热化学气相沉积工艺前，通入含氢氧的气态物质对所述氧化硅层进行表面处理。

9.如权利要求1或3所述的沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，还包括：在形成最后一层氧化硅单层的过程中，通入氧源反应物的同时还通入氧化剂和含氢氧的气态物质。

10.一种化学气相沉积工艺，其特征在于，包括：

提供半导体衬底；

采用原子层沉积工艺在所述半导体衬底表面形成氧化硅层，包括：

步骤1，使硅源反应物吸附在所述半导体衬底表面；

步骤2，采用惰性气体清除未吸附的硅源反应物；

步骤3，使氧源反应物与半导体衬底表面的硅源反应物进行吸附反应，形成第一层氧化硅单层；

步骤4，采用惰性气体清除反应副产物及没有形成第一层氧化硅单层的反应物；

采用TEOS-Ozone热化学气相沉积工艺在所述氧化硅层表面沉积氧化硅。

11.如权利要求10所述的化学气相沉积工艺，其特征在于，还包括：在原子层沉积工艺前，采用原位蒸汽氧化反应工艺或热氧化反应工艺在所述半导体衬底表面形成中间氧化层。