[发明专利]半导体结构的形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底具有第一区域和第一区域相邻的第二区域；

形成覆盖所述半导体衬底表面的第一材料层；

在第一区域的第一材料层表面形成第二材料层，第一区域的第一材料层和第二材料层构成堆叠结构；

在堆叠结构和第二区域的第一材料层表面形成掩膜层，第一区域的掩膜层具有若干暴露堆叠结构表面的第一开口，第二区域的掩膜层具有暴露第一材料层表面的第二开口；

采用第一等离子体刻蚀工艺沿第二开口刻蚀所述第一材料层，形成暴露所述半导体衬底表面的第三开口，同时沿若干第一开口，刻蚀部分厚度所述堆叠结构，形成若干第四开口；

采用第二等离子体刻蚀工艺沿第三开口刻蚀所述半导体衬底，在半导体衬底中形成第一凹槽，同时沿若干第四开口刻蚀所述堆叠结构和半导体衬底，在半导体衬底中形成若干第二凹槽，相邻第二凹槽之间为鳍部，第二凹槽深度小于第一凹槽的深度。

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一材料层和第二材料层的材料不相同，第一材料层相对于第二材料层的刻蚀选择比大于1:1小于等于5:1。

3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底相对于第一材料层和第二材料层的刻蚀选择比2:1~15:1。

4.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一材料层的材料为二氧化硅，第二材料层的材料为氮化硅。

5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一材料层的厚度为20~100纳米，第二材料层的厚度为20~100纳米。

6.如权利要求3或4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一等离子刻蚀工艺采用的气体为CHF₃和Ar，刻蚀腔压力为5~20毫托，射频功率为200~400瓦，偏置功率为20~40瓦，刻蚀温度为5~30摄氏度。

7.如权利要求3或4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二等离子体刻蚀工艺采用的气体为CCl₄和Ar，刻蚀腔压力为5~20毫托，射频功率为500~700瓦，偏置功率为20~40瓦，刻蚀温度为5~30摄氏度。

8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一凹槽的深度为100~500纳米。

9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二凹槽的深度为50~300纳米。

10.如权利要求8或9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一凹槽深度与第二凹槽深度的差值大于等于50纳米。

11.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述鳍部的宽度为10~50纳米，相邻鳍部之间的距离为10~60纳米。

12.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，还包括：对第一凹槽的开口进行圆弧化处理。

13.如权利要求12所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述圆弧化处理采用的工艺为各向同性的微波干法刻蚀功率。

14.如权利要求13所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述微波干法刻蚀工艺的频率为2.3~2.5吉赫兹，功率为900~1100瓦，刻蚀气体为CF₄、O₂和N₂。

15.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，还包括：在第一凹槽和第二凹槽中填充满隔离材料，形成第一隔离结构和第二隔离结构。

16.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述掩膜层材料为光刻胶。