[发明专利]一种浅槽隔离结构及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件的制作技术，特别涉及一种制作浅槽隔离结构及制作方法。 

背景技术

在半导体器件的制作过程中，包括半导体衬底上制作浅槽隔离(STI，Shallow Trench Isolation)结构，STI结构的制作是在衬底上制作的晶体管有源区之间隔离区的一种工艺。 

图1为现有技术在半导体衬底上制作STI结构的方法流程图，结合图2a～图2d所示的现有技术在半导体衬底上制作STI结构的过程剖面结构示意图，进行详细说明： 

步骤101、提供半导体衬底11，对半导体衬底11进行氧化，形成第一氧化层12，如图2a所示； 

步骤102、在所形成的第一氧化层12表面沉积第一氮化硅层13，如图2b所示； 

在本步骤中，第一氮化硅层13的沉积采用低压化学气相沉积(LPCVD)方式进行，所沉积的第一氮化硅层13一方面在后续作为硬掩膜保护半导体衬底，另一方面在后续抛光过程中作为刻蚀停止层； 

步骤103、采用光刻和刻蚀工艺在半导体衬底11形成STI结构沟槽14，该STI结构沟槽14用于隔离后续在半导体衬底11上形成的n阱和p阱，如图2c所示； 

本步骤的具体过程为：在第一氮化硅层13上涂覆光刻胶层后，采用STI结构图形曝光并显影光刻胶层，在光刻胶层形成STI结构图案，然后以具有 该STI结构图案的光刻胶层为掩膜，对半导体衬底11进行干法离子刻蚀，形成STI结构沟槽14； 

在本步骤中，所形成的STI结构为长方体结构，或者为倒梯形结构。 

步骤104、在半导体衬底11表面沉积第二氧化硅层，然后以第一氮化硅层13作为刻蚀停止层抛光后在半导体衬底11上形成STI结构15，去除第一氮化硅层13和第一氧化硅层12，如图2d所示。 

这样，就在半导体衬底上形成了STI结构。 

在形成了STI结构后，在STI结构的两边分别形成n阱和p阱，形成过程为：在半导体衬底11表面的STI结构右半部分采用光刻工艺制作n阱掩膜层，该掩膜层可以为光刻胶层，然后以该n阱掩膜层为遮挡，进行n阱注入，形成n阱后，去除n阱掩膜层，如图3所示；同样地，在半导体衬底11表面的STI结构左半部分采用光刻工艺制作p阱掩膜层，然后以该p阱掩膜层为遮挡，进行p阱注入，形成p阱后，去除p阱掩膜层。 

后续再在p阱和n阱采用离子注入的方式分别制作有源区。 

但是，在STI结构的两边分别形成n阱和p阱的过程中，采用的光刻工艺在曝光过程中，由于曝光机台定位半导体或人为操作的原因，很可能会使得p阱掩膜层或n阱掩膜层偏移，这时，就会导致根据p阱掩膜层或n阱掩膜层所制作的p阱和n阱在STI结构两边不对称，例如n阱比较大，p阱比较小。因此，后续在p阱制作的有源区就很可能无法通过STI结构与n阱隔离，如图4所示，或者后续在p阱制作的有源区就很可能无法通过STI结构与n阱隔离，使得最终制作的半导体器件失效。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种浅槽隔离结构的制作方法，该方法能够保证所制作的STI结构，在制作n阱或p阱时掩膜偏移的情况下完全隔离p阱和n阱中的有源区，或者完全隔离n阱和p阱中的有源区。 

本发明还提供一种浅槽隔离结构，该结构能够保证在制作n阱或p阱时 掩膜偏移的情况下完全隔离p阱和n阱中的有源区，或者完全隔离n阱和p阱中的有源区。 

本发明的技术方案是这样实现的： 

一种浅槽隔离的制作方法，该方法包括： 

提供半导体衬底，在半导体衬底上依次形成第一氧化层和第一氮化硅层； 

采用光刻和刻蚀工艺依次刻蚀第一氮化硅层及第一氧化层，形成第一沟槽； 

沉积第二氧化硅层，以第一氮化硅层为刻蚀停止层，干法刻蚀后，在半导体衬底上形成第二沟槽； 

继续采用干法刻蚀，在半导体衬底的n阱和p阱之间形成与第二沟槽同宽的第三沟槽； 

在第三沟槽中填充氧化硅，在半导体衬底上形成T型的隔离结构； 

湿法清洗掉第一氮化硅层和第一氧化层后，进行半导体衬底的外延生长，得到外延层； 

在具有外延层的半导体衬底沉积第二氧化层及第二氮化层后，在第二氮化硅层上沉积第三氧化硅层后，抛光至第二氮化硅层，形成STI结构的上方区域； 

去除第二氮化层及第二氧化层，形成了STI结构。 

采用光刻和刻蚀工艺依次刻蚀第一氮化硅层及第一氧化层的过程为：