Method for fabricating an air gap shallow trench isolation structure

PURPOSE: Provided is a method for manufacturing an STI(Shallow Trench Isolation) structure with an air gap formed by decomposing a polymer filler material through an air gap layer. CONSTITUTION: A pad layer(20) and a barrier layer(30) are formed on a substrate(10), the pad layers(20) are patterned so as to form a trench opening and are etched through the trench opening, and a trench is formed on the substrate(10). A first linear layer(32) is formed on a sidewall of the trench and a second liner layer(34) is formed on the barrier layer(30) and the first liner layer(32). A filler material is formed on the second liner layer(34) and a cap layer(50) is deposited on these layer(34) and the filler material, the filler material is heated so as to evaporate by reacting with a plasma and the air gap(60) is formed by diffusing through the cap layer(50). An insulation film(70) is deposited on the cap layer(50), the insulation layer(70) is planarized and the barrier layer(30) is removed. 본 발명은 캡층을 통해 유기 충전 물질(filler material)을 분해하여 형성되는 에어 갭을 갖는 셸로우 트랜치 절연체(shallow trench isolation; STI)를 제조하는 방법에 관한 것이다. 패드층 및 장벽층은 기판 상에 형성된다. 패드층 및 장벽층은 트랜치 개구를 형성하기 위해 패턴화된다. 트랜치 개구를 통해 에칭함으로써 기판 내에 트랜치가 형성된다. 제 1 라이너층은 트랜치의 측벽들 상에 형성된다. 제 2 라이너층은 장벽층 및 제 1 라이너층 상에 형성된다. 충전 물질은 트랜치를 채우도록 제 2 라이너층 상에 형성된다. 중요한 단계로서, 캡층이 충전 물질 및 제 2 라이너층 상에 증착된다. 충전 물질은 플라즈마 처리되고 충전 물질을 기화시키기 위해 가열되어 충전 물질이 캡층을 통해 확산하여 갭을 형성한다. 절연층이 캡층 상에 증착된다. 절연층은 평탄화된다. 장벽층이 제거된다.