[发明专利]沟槽形半导体结构的形成方法

权利要求书

1.一种沟槽形半导体结构的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）在硅衬底或硅外延上形成沟槽；

2）全硅片进行热氧化膜生长，在沟槽顶部及侧壁形成氧化硅；

3）利用含C的多晶硅或非晶硅填充沟槽，或者利用多晶SiC或非晶SiC填充沟槽；

4）利用干法刻蚀或化学机械研磨方法去除沟槽顶部的多晶或非晶薄膜以及氧化硅。

2.如权利要求1所述的一种沟槽形半导体结构的形成方法，其特征在于，所述步骤1）中，采用各项异性的干法刻蚀，以光刻胶为掩模，在硅衬底或硅外延上预定区域刻蚀出沟槽，沟槽宽度为0.1-5.0微米，沟槽深度为0.1-10微米。

3.如权利要求1所述的一种沟槽形半导体结构的形成方法，其特征在于，所述步骤2）中热氧化的温度为700-1300摄氏度，热氧化在O₂，或H₂O和O₂的氛围下进行，在沟槽侧壁及顶部形成的氧化硅的厚度为0.01-0.5微米。

4.如权利要求1所述的一种沟槽形半导体结构的形成方法，其特征在于，所述步骤3）中采用化学气相沉积方法形成含C的多晶硅或非晶硅填充沟槽，或者采用化学气相沉积方法形成多晶SiC或非晶SiC填充沟槽，反应温度为400-1300摄氏度，压力为0.01-760Torr。

5.如权利要求4所述的一种沟槽形半导体结构的形成方法，其特征在于，所述步骤3）中，含C的多晶硅或非晶硅采用化学气相沉积的方法，以SiCH₆和SiH₄、DCS、TCS中的至少一种作为反应物，以H₂或N₂作为载气，以AsH₃、PH₃或B₂H₆为掺杂剂，掺杂浓度为1E15-1E22atoms /cm³。

6.如权利要求4所述的一种沟槽形半导体结构的形成方法，其特征在于，所述步骤3）中，多晶SiC或非晶SiC采用化学气相沉积的方法，以SiCH₆作为反应物，以H₂或N₂作为载气，以AsH₃、PH₃或B₂H₆为掺杂剂，掺杂浓度为1E15-1E22atoms/cm³。

7.一种沟槽形半导体结构的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）在硅衬底或硅外延上形成介质膜；

2）在硅衬底或硅外延上形成沟槽；

3）利用含C的多晶硅或非晶硅填充沟槽，或者利用多晶SiC或非晶SiC填充沟槽；

4）利用干法刻蚀或化学机械研磨方法去除沟槽顶部的多晶或非晶薄膜及介质膜。

8.如权利要求7所述的一种沟槽形半导体结构的形成方法，其特征在于，所述步骤1）中介质膜为SiO₂，SiN，SiON中的至少一种，该介质膜采用化学气相沉积或热氧化方式生长，生长温度在300-1300摄氏度，生长压力在0.01-760Torr；该介质膜的厚度为0.1-5.0微米。

9.如权利要求7所述的一种沟槽形半导体结构的形成方法，其特征在于，所述步骤2）沟槽刻蚀采用各项异性的干法刻蚀，以光刻胶为掩模，在预定区域刻蚀出沟槽，该沟槽的宽度为0.1-5.0微米，该沟槽的深度为0.1-10微米。

10.如权利要求7所述的一种沟槽形半导体结构的形成方法，其特征在于，所述步骤3）中采用化学气相沉积方法形成含C的多晶硅或非晶硅填充沟槽，或者采用化学气相沉积方法形成多晶SiC或非晶SiC填充沟槽，反应温度为400-1300摄氏度，压力为0.01-760Torr。