JP4235379B2

JP4235379B2 - エアギャップを有するｓｔｉ構造体の製造方法

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Publication number: JP4235379B2
Application number: JP2001346132A
Authority: JP
Inventors: ヴィクター・セン・ケオン・リム; ヤング−ウェイ・テー; ティン−チェオン・アン; アレックス・シー; ヨン・コン・シュー
Original assignee: Chartered Semiconductor Manufacturing Inc
Current assignee: Chartered Semiconductor Manufacturing Inc
Priority date: 2000-11-27
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2021-11-12
Also published as: SG96243A1; US6406975B1; EP1209738A2; KR20020041312A; JP2002203896A; EP1209738A3; TW490796B

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全体として、半導体デバイスの製造、より具体的には、浅いトレンチ分離（シャロー・トレンチ・アイソレーション：ＳＴＩ）構造体の製造、最も具体的には、エアギャップを有する浅いトレンチ分離（ＳＴＩ）構造体の製造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
浅いトレンチ分離（シャロー・トレンチ・アイソレーション：ＳＴＩ）構造体は、半導体基板の動作領域を隔離するために半導体デバイスを製造するときに一般的に使用される。通常、分離トレンチには誘電性材料が充填される。ポリシリコン、化学的気相成長（ＣＶＤ）法により成長させた二酸化ケイ素、ＢＳＧガラス、及びポリイミドが従来技術のトレンチ充填材料の例である。これらの材料の各々は、空気の誘電定数よりも著しく大きい誘電定数を有する。
【０００３】
現在、通常の浅いトレンチ分離（ＳＴＩ）構造体は、フィラー材料として高密度プラズマ化学的気相成長（ＨＤＰＣＶＤ）酸化物を使用する。酸化ケイ素のＫ値は、約４．０であるため、電界反転電圧を上昇させるため、通常、チャンネル・ストップ・インプラント（channel stop implants）が必要とされる。当該技術分野の当業者が理解し得るように、空気を充填したトレンチは、トレンチにより隔離されたデバイス間の寄生結合を最小にし、上述した型式のトレンチ充填材料と比較して電気的漏洩及び機械的応力を少なくする点にて有利である。空気充填による分離トレンチが従来技術にて提案されている。
【０００４】
上述した種々の欠点を解決することの重要性は、関連する特許及び技術文献に記載されているように、本主題を対象とする広範囲に亙る技術開発により明らかである。特許文献における最も近く且つ最も関連すると考えられる技術開発は、ライン間のエアギャップを示す米国特許第６，０７１，８０５号（リュウ（Ｌｉｕ））を研究することにより理解することができる。このエアギャップは、有機系材料のフィラーを分解することにより形成される。米国特許第５，３８７，５３８号（モスリヒ（Ｍｏｓｌｅｈｉ））には、ＳＴＩの横方向のエアギャップが図示されている。米国特許第５，９５３，６２６号（ハウス（Ｈａｕｓｅ）ら）には、導電線用のエアギャップが図示されている。米国特許第６，００１，７０５号（ゾンブラノ（Ｚｏｍｂｒａｎｏ））及び米国特許第５，５０８，２３４号（デュサブロン（Ｄｕｓａｂｌｏｎ）、Ｓｒ．ら）には、エアギャップを備えたＳＴＩ法が記載されている。米国特許第５，０９８，８５６号（ベイヤー（Ｂｅｙｅｒ））には、犠牲層を除去することによりＳＴＩ構造体にエアギャップを形成する方法が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、エアギャップＳＴＩ構造体を更に改良することが必要とされる。
本発明の１つの目的は、浅いトレンチ分離（ＳＴＩ）構造体を製造する方法を提供することである。
【０００６】
本発明の１つの目的は、エアギャップを有する浅いトレンチ分離（ＳＴＩ）構造体を製造する方法を提供することである。
本発明の１つの目的は、透過性のキャップ層を通じてフィラー材料を蒸発させることにより形成されたエアギャップを有する浅いトレンチ分離（ＳＴＩ）構造体を製造する方法を提供することである。
【０００７】
本発明の１つの目的は、インシトゥープロセスを使用して、透過性のキャップ層を通じてフィラー材料を蒸発させることにより形成されたエアギャップを有する浅いトレンチの独立（ＳＴＩ）構造体を製造する方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を実現するため、本発明は、次のような特徴を有するエアギャップを備えた浅いトレンチ分離（ＳＴＩ）構造体を製造する方法を提供する。パッド層及びバリア層は、基板上に形成される。パッド層及びバリア層は、トレンチ開口部を形成し得るように、パターン化される。トレンチ開口部を通じてエッチング処理することにより基板にトレンチを形成する。第一のライナー層はトレンチの側壁に形成される。第二のライナー層は、バリア層及び第一のライナー層に形成される。トレンチを充填するため第二のライナー層にフィラー材料層が形成される。１つの重要なステップにおいて、フィラー材料及び第二のライナー層上にキャップ層を堆積させる。フィラー材料がキャップ層を通じて拡散し、エアギャップを形成するように、フィラー材料を蒸発させるべくフィラー材料を加熱する。キャップ層上に絶縁層を堆積させる。この絶縁層を平坦化する。バリア層を除去する。
【０００９】
本発明の重要な要素は、フィラー材料が拡散してエアギャップを形成するためのキャップ層である。フィラー材料は、キャップ層にて覆われて、雰囲気中に曝されない。このことは、従来の技術と比べて重要な相違点である。また、フィラー材料は、高温度にてＨＤＰＣＶＤプラズマプロセスにより蒸発／分解させる。好ましくは、フィラー材料はポリブタジエン（ＰＢ）とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の更なる目的及び有利な点は、以下の説明に記載され、また、その一部分は、以下の説明から明らかになり又は本発明を実施することにより理解することができる。本発明の目的及び有利な点は、特許請求の範囲に特に指摘した実施及び組み合わせにより実現し且つ得ることができる。
【００１１】
本発明による半導体デバイスの特徴及び有利な点並びに本発明によるかかる半導体デバイスを製造する方法の更なる詳細は、同様の又は相応する要素、領域及び部分を同様の参照番号で表示する添付図面に関する以下の説明からより明確に理解することができよう。
【００１２】
本発明は、添付図面を参照して詳細に説明する。
エアギャップを有するＳＴＩ構造体を製造する方法の、本発明の１つの好ましい実施の形態は、次のステップを備えている。
【００１３】
図１に図示するように、基板上にパッド層２０が形成される。パッド酸化物層上にバリア層３０が形成される。パッド層は、酸化物から成り、約５０Å乃至５００Åの厚さを有する。バリア層３０は、窒化物から成り、約１０００Å乃至３０００Åの範囲の厚さを有する。
【００１４】
本発明の範囲内にて、基板は、非限定的に、集積回路のマイクロエレクトロニクスの製造、太陽電池のマイクロエレクトロニクスの製造、セラミック基板のマイクロエレクトロニクスの製造、平坦なパネルディスプレイのマイクロエレクトロニクスの製造を含む群から選んだマイクロエレクトロニクスの製造時に採用される基板とすることができる。図１の概略図的な断面図に特に図示していないが、基板１０は、マイクロエレクトロニクスの製造時に採用される基板自体とし、又はこれと代替的に、基板は、タイルマイクロエレクトロニクスの製造時に採用される基板とすることができる。
【００１５】
次に、トレンチ開口部を形成し得るように、パッド層２０及びバリア層をパターン化する。このパターン化は、従来のフォトプロセスによって行うことができる。
【００１６】
図１を更に参照すると、トレンチ開口部を通じてエッチング処理することにより基板１０にトレンチ１２を形成する。このトレンチ１２は側壁を有する。このトレンチは、０．１８μｍ乃至０．５μｍの範囲の深さを有し、トレンチの角度１３は７０゜乃至８５゜の範囲にあることが好ましい。
【００１７】
その後に、トレンチ１２の側壁に第一のライナー層３２を形成する。この第一の層は、酸化物から成りその厚さは約１００Å乃至５００Åの範囲のあることが好ましい。
【００１８】
図２に図示するように、バリア層３０及び第一のライナー層３２上に第二のライナー層３４を形成する。該第二のライナー層３４は、酸化物から成り、その厚さは約２００Å乃至２０００Åの範囲にあることが好ましい。
【００１９】
フィラー材料４０
１つの重要なステップにおいて、トレンチ１２を充填し得るように第二のライナー層３４上にフィラー材料４０を形成する。
【００２０】
フィラー材料４０は、フッ化非結晶炭素（ａ−Ｆ−Ｃ）又はシリカゲル又はシロキサン、ポリブタジエン（ＰＢ）から成ることが好ましい。ＰＢは、シグマ・アルドリッヒ（ＳｉｇｍａＡｌｄｒｉｃｈ）から購入することができる。フィラー材料は、熱的に不安定であり且つ選択エッチングする性質を有する任意の材料とすることができる。フィラー材料４０は、第二のライナー層３４よりも低い温度にて蒸発し（例えば、ガス状態になる）、又は分解する（より小さい分子に分離する）ことができる。蒸発とは、ガス相への変化を意味し、また、化学的変化を含むことができる。フィラー材料４０は、３５０℃乃至１０００℃の範囲の温度、より好ましくは、３５０℃乃至５００℃の範囲の温度にて蒸発する熱的に不安定な有機系ポリマーから成るものであることが好ましい。
【００２１】
フィラー材料４０は、ポリブタジエン（ＰＢ）から成ることが最も好ましく、このフィラー材料は、トレンチ１２を充填し得るようにスピン塗布される。当該発明者達は、ＰＢのフィラー材料が、その他の方法と適合可能である点にて全ての他の有機系フィラーに優る利点を有することを発見した。
【００２２】
図１０には、温度の関数として、溶媒中の重量比としてＰＢの組成の分解温度（例えば、蒸発、すなわち液体又は固体からガス相への変化）のプロットが図示されている。図１０の主要な点は、ＰＢ（１００％）は、特定の温度範囲内で完全に（１００％）分解可能なことである。
【００２３】
次に、図４に図示するように、フィラー材料４０をエッチバック処理することが好ましい。このエッチバック処理は、酸素プラズマを使用して行うことができる。
【００２４】
エッチバック処理した後、フィラー材料４０は約０．２μｍ乃至０．４μｍの範囲の厚さを有する。このフィラー材料は、第二のライナー層の表面から５００Å乃至３０００Åの距離４１だけ下方にエッチバック処理する。好ましくは、このエッチバックステップは、作動領域（例えば、トレンチ１２の外側の基板）から全てのフィラー４０を除去するようにする。
【００２５】
インシトゥーステップ
図５、図６及び図７に示したステップは、ＨＤＰＣＶＤすなわちプラズマ促進化学的気相成長（ＰＥＣＶＤ）装置内で元の位置で行われることが好ましい。本発明は、ＰＥＣＶＤ装置を使用することができるように、アスペクト比を小さくすることによりエアギャップの充填の必要性を軽減する（該ステップは、（１）キャップ層５０を堆積させ、（２）フィラー層を蒸発させ、（３）絶縁層７０を堆積させることを含む）。このことは、真空を破ることなく、ウェハは同一のチャンバ内に止まることを意味する。ＨＤＰＣＶＤ装置は、１Ｅ１２ｃｍ^-2（１×１０¹²ｃｍ^-2）以上の密度を有する低エネルギイオンを供給する高密度プラズマ源とすることのできる装置である。例えば、図５、図６及び図７に図示したステップは、アプライドマテリアルズ（ＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ）によるモデルセンチュリア（Ｃｅｎｔｕｒａ）ＨＤＰ又はネベリウス（Ｎｖｅｌｌｕｓ）によるスピード（Ｓｐｅｅｄ）ＩＩシーケルによるＨＤＰＣＶＤ装置又はＰＥＣＶＤ装置（例えば、ＡＭＡＴからのＰ５０００）を使用して行うことができる。
【００２６】
キャップ層５０の堆積
図５に図示するように、フィラー材料及び第二のライナー層３４上にキャップ層５０を堆積させる。このキャップ層は、酸化物、ＳｉＮ又はシリコンオキシナイトライド（ＳｉＯＮ）から成り且つＨＤＰＣＶＤ酸化物から成ることが最も好ましい。
【００２７】
ＰＥＣＶＤ又は高密度プラズマ化学的気相成長法（ＨＤＰＣＶＤ）を使用し、Ｓｉを含むガス（例えば、ＳｉＨ₄）、Ｏ₂（又はＴＥＯＳ）、Ｎ₂Ｏ、ＮＯガス及びＡｒガスを使用してキャップ層（ＨＤＰＣＶＤ酸化物）を堆積させ、これが３２５℃乃至３７５℃の範囲の温度、３ＫＷ乃至３．５ＫＷの範囲のソースプラズマ源、１Ｅ１１乃至１Ｅ１２の範囲のプラズマ密度及び３００℃乃至３５０℃の範囲のチャック温度にて行われるようにする。ＰＥＣＶＤの好ましいパラメータは、３００℃乃至４００℃の範囲の温度及び２５Ｗ乃至３００Ｗの範囲のＲＦパワーである。
【００２８】
無機系の誘電性キャップ層５０は、その後に形成されたフィラー材料４０（例えば、ＰＢ）のベーパに対して透過性であることが重要である。このことは、酸化物キャップ層を薄くする（例えば、約２０Å乃至１０００Åの範囲の厚さ）ことで実現される。
【００２９】
フィラー材料の蒸発
図６に図示するように、フィラー材料４０がキャップ層５０を通じて拡散しエアギャップ６０を形成し得るようにフィラー材料を蒸発させるべくフィラー材料を分解させ且つ蒸発させる。
【００３０】
フィラー材料を分解すると、有機系材料は蒸気相にて炭素Ｃを含む小さい分子に分解し、このことは分子がキャップ層を通じて拡散することを許容する。
フィラー材料４０は、Ｏ₂プラズマ及び熱、又は熱のみ（プラズマ無し）を使用して蒸発させることができる。
【００３１】
この蒸発は、キャップ層の堆積温度と比べて比較的高温度にてプラズマ法により行うことができる。フィラー材料は、４６０℃乃至４８０℃の範囲の温度にてＯ₂及びＡｒを含むＨＰＤＣＶＤプラズマを作用させることが好ましい。ＰＢから成るフィラー材料は、４６０乃至４８０℃の範囲の温度に加熱することが好ましい。４６０℃乃至４８０℃の範囲の温度にてＯ₂プラズマを使用して、ＰＢフィラーを蒸発させることが重要である。このプラズマは、チャンバ内のガスを加熱する働きをするが、このプラズマは必須ではない。
【００３２】
ＳｉＨ ₄ 及びチャック冷却水の流れの遮断
好ましい蒸発方法は、ＳｉＨ₄ガスを遮断し且つチャック冷却水を停止させる点を除いて、キャップの堆積ステップと同一である。このチャック冷却水はウェハチャックを通じてのＨｅ冷却ループである（能動的冷却）。
【００３３】
絶縁層７０
図７に図示するように、キャップ層５０上に絶縁層７０を堆積させる。
前記絶縁層７０は、それ以前の蒸発ステップからＳｉＨ₄及びチャックのＨｅ冷却を戻すことにより高密度プラズマ化学的気相成長法（ＨＤＰＣＶＤ）により堆積させた酸化物から成ることが好ましい。
【００３４】
高密度プラズマ（ＨＤＰ）酸化物の堆積は、シリコンを含み且つ酸素を含む非反応性ガス（例えば、貴ガス）の混合体を使用して同時的直流バイアススパッタリング法による化学的気相成長と規定される。高密度のプラズマ源は、１Ｅ１２ｃｍ^-2以上の密度を有する低エネルギイオンを供給する。ＨＤＰ酸化物堆積において、電荷の蓄積を防止し得るよう基板に別個に印加させたｒｆバイアスによりバイアススパッタリング法が行われる。この堆積中、基板は、バイアススパッタリングを行い且つ膜の性質、堆積速度等を制御すべくＡｒイオンを加速する働きをする直流電圧に自己バイアスされる。この方法は、全体として、優れた熱的安定性、低水分吸収性及び優れた機械的性質を有する高品質の酸化物を形成する。ＨＤＰ−ＳｉＯ₂堆積技術は、エアギャップの充填を向上させるべく同時的な堆積及び直流バイアススパッタリング法を採用することが認識される。
【００３５】
その後、ＨＤＰＣＶＤチャンバ又はＰＥＣＶＤチャンバからウェハを除去することが好ましい。
図８に図示するように、絶縁層７０を平坦化する。好ましくは、化学的機械研磨（ＣＭＰ）ストップとしてバリア層を使用する化学的機械研磨法（ＣＭＰ）を採用してこの絶縁層７０を平坦化する。
【００３６】
バリア層３０は、選択エッチング法（例えば、高温のリン酸）により除去することが好ましい。また、露出した誘電層（例えば、パッド層２０、第一及び第二の露出したライナー層２０、３４、キャップ層５０及び絶縁層７０のような層）をエッチバック処理するため酸化物浸漬エッチング処理法を行うことができる。
【００３７】
従来技術
本発明は、フィラー材料の蒸発中、フィラー材料４０を覆う重要なキャップ層５０を有する（図５参照）。
【００３８】
これに対して、米国特許第６，０７１，８０５号（リュウ）及び米国特許第５，０９８，８５６号並びにその他の米国特許はフィラー材料上にキャップ層を形成しない。本発明のキャップ層はその上方の誘電層７０がエアギャップ６０を充填するのを防止するためより優れたエアギャップを提供する。本発明の方法はより反復可能で且つ再現可能である。
【００３９】
本発明の有利な点
本発明の重要な要素はフィラー層４０が拡散してエアギャップ６０を形成するキャップ層５０である。このフィラー材料４０は、キャップ層５０により覆われており、雰囲気に対して露呈されない。このことは従来技術に比べて重要な相違点である。また、フィラー材料は高温度にてＨＤＰＣＶＤプラズマ法により蒸発させ／分解させる。
【００４０】
また、本発明の３つのステップ、すなわち、（１）キャップ層５０を堆積させること、（２）フィラー材料を蒸発させること、（３）絶縁層７０を堆積させることが元の位置にて行われる。このことは、真空圧を失うことなくウェハは同一のチャンバ内に留まることを意味する。
【００４１】
上記の説明において、本発明をより完全に理解し得るようにするため、流量、圧力設定値、厚さ等のような多数の特定の詳細を記載した。しかし、本発明はこれらの詳細無しで実施可能であることが当該技術分野の当業者に明らかであろう。その他の場合、本発明を不必要に不明確にしないよう周知の方法は詳細に説明していない。また、本明細書の流量は、当該技術分野の当業者に既知であるように寸法の異なる反応器に対応し得るよう同一のモル比又は比を保ちつつ加減可能である。
【００４２】
本発明は、特定の絶縁材料、導電性材料及びこれら材料を堆積させ且つエッチング処理する装置に関して説明したが、本発明は、これら特定の材料又は装置にのみ限定されるものではなく、本発明を理解した後、マイクロエレクトロニクス技術分野の当業者に周知であるように、適合性及び非適合性のようなその特定の性質、堆積及びエッチング処理のような機能及びその他の材料及び装置にて置換することが可能である。
【００４３】
本発明は、その好ましい実施の形態に関して特に図示し且つ説明したが、当該技術分野の当業者には、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに形態及び細部の点で色々な変更が可能であることが理解されよう。色々な改変例及び同様の構成並びに方法を包含することを意図するものであり、従って特許請求の範囲は、かかる全ての改変例及び同様の構成並びに方法を包含し得るように最も広義に解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの好ましい実施の形態によるエアギャップを有するＳＴＩ構造体を製造する方法を示す断面図である。
【図２】ＳＴＩ構造体を製造する方法を示す別の断面図である。
【図３】ＳＴＩ構造体を製造する方法を示す別の断面図である。
【図４】ＳＴＩ構造体を製造する方法を示す別の断面図である。
【図５】ＳＴＩ構造体を製造する方法を示す別の断面図である。
【図６】ＳＴＩ構造体を製造する方法を示す別の断面図である。
【図７】ＳＴＩ構造体を製造する方法を示す別の断面図である。
【図８】ＳＴＩ構造体を製造する方法を示す別の断面図である。
【図９】ＳＴＩ構造体を製造する方法を示す別の断面図である。
【図１０】重量％の関数としてポリブタジエン（ＰＢ）の分解温度を示すグラフである。
【符号の説明】
１０基板１２トレンチ
１３トレンチの角度２０パッド層
３０バリア層３２第一のライナー層
３４第二のライナー層４０フィラー材料
４１フィラー材料の第二のライナー層の表面からの距離
５０キャップ層６０エアギャップ
７０絶縁層

Claims

エアギャップを有するＳＴＩ構造体の製造方法において、
ａ）基板上にパッド層及びバリア層を形成するステップと、
ｂ）トレンチ開口部を形成し得るよう前記パッド層及び前記バリア層をパターン化するステップと、
ｃ）前記トレンチ開口部を通じてエッチング処理することにより前記基板に側壁を有したトレンチを形成するステップと、
ｄ）前記トレンチの前記側壁にライナー層を形成するステップと、
ｅ）前記ライナー層よりも低温度にて蒸発可能であるフィラー材料を、前記ライナー層を形成した前記トレンチに充填するステップと、
ｆ）酸素プラズマを使用して、前記フィラー材料が前記トレンチ内にのみ残るように前記フィラー材料の一部をエッチバック処理するステップと、
ｇ）前記フィラー材料の前記トレンチ内に残った残りの部分及び前記ライナー層上にキャップ層を堆積させるステップと、
ｈ）前記フィラー材料が前記キャップ層を通じて拡散しエアギャップを形成し得るよう前記フィラー材料を蒸発させるべく該フィラー材料を加熱するステップと、
ｉ）前記キャップ層上に絶縁層を形成するステップとを備える、ＳＴＩ構造体の製造方法。
請求項１の方法において、ステップ（ｇ）乃至（ｉ）が同一のＨＤＰＣＶＤチャンバ内で行われる、方法。
請求項１の方法において、化学的機械研磨（ＣＭＰ）ストップとして前記バリア層を使用して前記絶縁層を平坦化することと、該バリア層を除去することとを更に含む、方法。
請求項１の方法において、前記パッド層が酸化物から成り且つ５０Å乃至５００Åの範囲の厚さを有する、方法。
請求項１の方法において、前記バリア層が窒化物から成り、１０００Å乃至３０００Åの範囲の厚さを有する、方法。
請求項１の方法において、前記トレンチが０．１８μｍ乃至０．４μｍの範囲の深さを有する、方法。
請求項１の方法において、前記ライナー層が第一及び第二のライナー層から成り、該第一のライナー層が酸化物から成り、１００Å乃至５００Åの範囲の厚さを有する、方法。
請求項１の方法において、前記フィラー材料がポリブタジエン（ＰＢ）から成り、該フィラー材料が前記トレンチを充填し得るようスピン塗布される、方法。
請求項１の方法において、前記フィラー材料が３５０℃乃至５００℃の範囲の温度にて蒸発する熱的に不安定なポリマーから成る、方法。
請求項１の方法において、前記フィラー材料が０．２μｍ乃至０．４μｍの範囲のエッチバック処理後の厚さを有する、方法。
請求項１の方法において、前記フィラー材料が５００Å乃至３０００Åの範囲の距離だけ、前記ライナー層の表面から下方にエッチバック処理される、方法。
請求項１の方法において、前記キャップ層が、高密度プラズマ化学的気相成長法（ＨＤＰＣＶＤ）を使用し及びＳｉを含むガスを使用して３２５℃乃至３７５℃の範囲の温度にて堆積される、方法。
請求項１の方法において、前記フィラー材料が４６０℃乃至４８０℃の範囲の温度に加熱される、方法。
請求項１の方法において、前記絶縁層が、高密度プラズマ化学的気相成長法（ＨＤＰＣＶＤ）により堆積させた酸化物から成る、方法。
エアギャップを有するＳＴＩ構造体の製造方法において、
ａ）酸化物から成り、５０Å乃至５００Åの範囲の厚さを有するパッド層と、窒化物から成り、１０００Å乃至３０００Åの範囲の厚さを有するバリア層とを基板上に形成するステップと、
ｂ）トレンチ開口部を形成し得るよう前記パッド層及び前記バリア層をパターン化するステップと、
ｃ）側壁を有するトレンチであって、０．１８乃至０．５μｍの範囲の深さ及び７０゜乃至８５゜の範囲のトレンチ角度を有する前記トレンチを、前記トレンチ開口部を通じてエッチング処理することにより前記基板に形成するステップと、
ｄ）酸化物から成り、１００Å乃至５００Åの範囲の厚さを有する第一のライナー層を前記トレンチの前記側壁に形成するステップと、
ｅ）酸化物から成り、２００Å乃至２０００Åの範囲の厚さを有する第二のライナー層を前記バリア層及び前記第一のライナー層上に形成するステップと、
ｆ）前記第二のライナー層よりも低温度にて蒸発可能であるフィラー材料を、前記トレンチを充填し得るように前記第二のライナー層上に形成するステップであって、
前記フィラー材料が、ポリブタジエン（ＰＢ）から成り、前記トレンチを充填し得るようにスピン塗布された前記ステップと、
ｇ）酸素プラズマを使用して、前記フィラー材料が前記トレンチ内にのみ残るように前記フィラー材料の一部をエッチバック処理するステップであって、
・前記フィラー材料は２０００Å乃至４０００Åの範囲のエッチバック処理後の厚さを有し；
・前記フィラー材料が５００Å乃至３０００Åの距離だけ前記第二のライナー層の表面よりも下方にエッチバック処理される；
前記ステップと、
ｈ）前記基板をＨＤＰＣＶＤチャンバ内に配置するステップと、
ｉ）キャップ層を前記フィラー材料及び前記第二のライナー層上に堆積させ、前記キャップ層が高密度プラズマ化学的気相成長法（ＨＤＰＣＶＤ）及びＳｉを含むガスを使用して、３２５℃乃至３７５℃の範囲の温度にて堆積されるようにするステップと、
ｊ）前記フィラー材料が前記キャップ層を通じて拡散しエアギャップを形成し得るよう前記フィラー材料を蒸発させるべく該フィラー材料を４６０℃乃至４８０℃の範囲の温度まで加熱されるようにするステップと、
ｋ）高密度プラズマ化学的気相成長法により堆積させた酸化物から成る絶縁層を前記キャップ層上に堆積させるステップと、
ｌ）前記基板を前記ＨＤＰＣＶＤチャンバから取り出すステップと、
ｍ）化学的機械研磨ストップとして前記バリア層を使用して前記絶縁層を平坦化するステップと、
ｎ）バリア層を除去するステップとを備え、
前記ステップ（ｉ）からステップ（ｋ）は、同一の同一のＨＤＰＣＶＤチャンバ内で行われる、ＳＴＩ構造体の製造方法。