专利名称：半导体深沟槽绝缘工艺的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及集成电路制造工艺技术领域，特别涉及一种半导体深沟槽绝 缘工艺。
背景技术：
在半导体集成电路工艺中，传统的隔离技术是自对准场氧化隔离技术， 即以硬掩膜掩蔽有源区，将场区的衬底硅暴露，然后用热氧化的方法，产生 隔离区氧化硅。这种方法简单，实用性强，生产工艺成熟，缺点是会在有源
区边界形成'鸟嘴，区，实践中，'鸟嘴，的尺寸4艮难减少到0. ljam以下。 因此，当微电子工艺的特征尺寸减小到0. 25|Lim,场氧化工艺逐渐被浅槽隔离 (STI)工艺所代替。随着技术的进步，高频器件、闪存器件、内存器件对隔离 提出了更高的要求，绝缘硅技术和深沟槽隔离技术于是应运而生。
下面，请参考图1至图6，图1至图6是现有技术的深沟槽绝缘技术制造 工艺，包括图1:在衬底11上淀积氮化硅层12,形成有源区保护层；图2: 使用光刻和干刻蚀技术在所述衬底11上形成深沟槽；图3:使用光刻和干刻 蚀技术在所述衬底上形成浅沟槽；图4:在氮化硅层表面以及所述深沟槽和浅 沟槽中淀积多晶硅绝缘材料13;图5:去除掉氮化硅层12表面以及浅沟槽中 的多晶硅绝缘材料；图6:在所述浅沟槽中淀积绝缘介质(氧化硅)14，进行 化学机械研磨使浅沟槽表面平坦化。现有技术由于大量使用的多晶硅绝缘材 料会与衬底硅材料发生应力匹配问题，因而必须再使用刻蚀工艺去除浅沟中 的多晶硅绝缘材料，随后结合氧化硅淀积，化学机械抛光，完成浅沟槽结构 制造。整套工艺控制复杂，成本昂贵
发明内容
本发明解决的问题是避免半导体深沟槽绝缘工艺过于复杂，整套工艺成 本过高。
本发明提供了一种半导体深沟槽绝缘工艺，包括以下步骤在半导体基 底上形成有源区保护层；刻蚀所述有源区保护层和半导体基底以形成深沟槽； 在所述深沟槽内以及有源区保护层上淀积第一绝缘介质；刻蚀所述第一绝缘 介质、有源区保护层以及半导体基底，以形成与所述深沟槽相连通的浅沟槽； 在所述浅沟槽中淀积第二绝缘介质；进行化学机械研磨去除有源区保护层上 的第一绝缘介质和第二绝缘介质，使浅沟槽表面平坦化。
可选的，所述第一绝缘介质为多晶硅、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或碳 化硅。
可选的，所述第二绝缘介质为二氧化硅。 可选的，所述深沟槽的深度范围为1微米至1000微米。 可选的，所述浅沟槽的深度范围为1纳米至1微米。 可选的，在完成淀积第一绝缘介质后，进行退火处理。 可选的，在完成淀积第二绝缘介质后，进行退火处理。 与现有技术相比，本发明具有以下优点只在深沟槽中填充多晶硅，避 免了现有技术中在深沟槽中填充多晶硅的同时也在浅沟槽中填充，即本发明 相对于现有技术减少了多晶硅的使用量，降低了工艺的成本；此外，相比于 现有技术，本发明提供的工艺还具有简单方便的特点。
图1至图6为现有技术半导体深沟槽绝缘工艺示意图7为本发明半导体深沟槽绝缘工艺流程图8至图12为本发明半导体深沟槽绝缘工艺示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
做详细的说明。
首先，请参考图7，图7为本发明半导体深沟槽绝缘工艺流程图，如图所 示，本发明包括以下步骤步骤31:在半导体基底上形成有源区保护层，实 际操作中，是先在衬底硅上淀积氧化层，比如淀积氧化硅层，之后在氧化层 上淀积氮化硅层，本发明中所述的衬底为已经在硅片上淀积了氧化层的衬底； 步骤32:刻蚀有源区保护层和半导体基底以形成深沟槽， 一般使用氮化硅作 为硬掩膜，以各向异性(anisotropy)蚀刻法(干刻蚀)在半导体基底上定 义陡,的沟槽，所述深沟槽的深度范围为l微米至1000微米，优选的，所述 深沟槽的深度为500微米；步骤33:在所述深沟槽内以及有源区保护层上淀 积第一绝缘介质， 一般是利用化学气相沉淀(CVD)在氮化硅层表面和所述深 沟槽中填入第一绝缘介质，所述第一绝缘介质为多晶硅、氮化硅、氧化硅、 氮氧化硅或碳化硅，在实际操作中，为了使得淀积的第一绝缘介质致密化， 通常会进行第一次退火处理；步骤34:刻蚀所述第一绝缘介质、有源区保护 层以及半导体基底，以形成与所述深沟槽相连通的浅沟槽，所述浅沟槽的深 度范围为l纳米至l微米，优选的，所述浅沟槽的深度为500纳米；步骤35: 在所述浅沟槽中淀积第二绝缘介质，所述第二绝缘介质为二氧化硅，在实际 操作中，淀积第二绝缘介质后，为了使得第二绝缘介质致密化，会进行第二 次退火处理；步骤36:进行化学机械研磨去除有源区保护层上的第一绝缘介 质和第二绝缘介质，使浅沟槽表面平坦化。
接着，请参考图8至图12，图8至图12为本发明半导体深沟槽绝缘工艺 示意图，图8在衬底11上淀积氮化硅层12，形成有源区保护层，衬底11包 括硅以及其上的氧化层；图9是使用光刻和刻蚀技术在所述衬底11上形成深 沟槽， 一般使用氮化硅作为硬掩膜，以各向异性(anisotropy)蚀刻法(干 刻蚀)在半导体基底上定义陡峭的沟槽，所述深沟槽的深度范围为1微米至 1000微米，优选的，所述深沟槽的深度为500 -徵米；图10是在氮化硅层12 表面以及深沟槽中淀积第一绝缘介质13， 一般是利用化学气相沉淀(CVD)在 氮化硅层表面和所述深沟槽中填入第一绝缘介质，所述第一绝缘介质为多晶 硅、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或碳化硅，在实际操作中，为了使得淀积的第一绝缘介质致密化，通常会进行第一次退火处理；图ll是使用光刻和干刻 蚀技术，在所述村底上形成浅沟槽，所述浅沟槽和所述深沟槽相连通，所述 浅沟槽的深度范围为1纳米至1微米，优选的，所迷浅沟槽的深度为500纳 米；图12是在所述浅沟槽中淀积第二绝缘介质14，所述第二绝缘介质为二氧 化硅，在实际操作中，淀积第二绝缘介质后，为了使得第二绝缘介质致密化， 会进行第二次退火处理，进行化学机械研磨去除有源区保护层上的第一绝缘 介质13和第二绝缘介质14，使浅沟槽表面平坦化。
虽然本发明己以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本 领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改， 因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
权利要求
1.一种半导体深沟槽绝缘工艺，其特征在于包括以下步骤在半导体基底上形成有源区保护层；刻蚀所述有源区保护层和半导体基底以形成深沟槽；在所述深沟槽内以及有源区保护层上淀积第一绝缘介质；刻蚀所述第一绝缘介质、有源区保护层以及半导体基底，以形成与所述深沟槽相连通的浅沟槽；在所述浅沟槽中淀积第二绝缘介质；进行化学机械研磨去除有源区保护层上的第一绝缘介质和第二绝缘介质，使浅沟槽表面平坦化。
2. 根据权利要求1所述一种半导体深沟槽绝缘工艺，其特征在于所述第 一绝缘介质为多晶硅、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或碳化硅。
3. 根据权利要求1所述一种半导体深沟槽绝缘工艺，其特征在于所述第 二绝缘介质为二氧化硅。
4. 根据权利要求l所述一种半导体深沟槽绝缘工艺，其特征在于所述深 沟槽的深度范围为1微米至1000微米。
5. 根据权利要求1所述一种半导体深沟槽绝缘工艺，其特征在于所述浅 沟槽的深度范围为1纳米至1微米。
6. 根据权利要求1所述一种半导体深沟槽绝缘工艺，其特征在于在完成 淀积第一绝缘介质后，进行退火处理。
7. 根据权利要求1所述一种半导体深沟槽绝缘工艺，其特征在于在完成 淀积第二绝缘介质后，进行退火处理。
全文摘要
本发明提供一种半导体深沟槽绝缘工艺，包括以下步骤在半导体基底上形成有源区保护层；刻蚀所述有源区保护层和半导体基底以形成深沟槽；在所述深沟槽内以及有源区保护层上淀积第一绝缘介质；刻蚀所述第一绝缘介质、有源区保护层以及半导体基底，以形成与所述深沟槽相连通的浅沟槽；在所述浅沟槽中淀积第二绝缘介质；进行化学机械研磨去除有源区保护层上的第一绝缘介质和第二绝缘介质，使浅沟槽表面平坦化。本发明不但流程简便，而且成本低廉。
文档编号H01L21/762GK101625991SQ20091005589
公开日2010年1月13日 申请日期2009年8月4日 优先权日2009年8月4日
发明者骏 朱 申请人:上海集成电路研发中心有限公司