[发明专利]沟槽隔离结构的制作方法及半导体器件

权利要求书

1.一种沟槽隔离结构的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：

在衬底的表面上形成具有通孔的掩膜层；

沿所述通孔刻蚀所述衬底，以在所述衬底中形成宽度大于所述通孔的底部宽度的开 口；

沿所述开口进一步刻蚀所述衬底，以在所述衬底中形成隔离沟槽；

对位于所述隔离沟槽的底部的所述衬底进行离子注入；以及

在经所述离子注入后的所述隔离沟槽中形成填充材料层。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在形成所述开口的步骤中，采用各向同 性刻蚀工艺刻蚀所述衬底。

3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述各向同性刻蚀工艺为湿法刻蚀工艺 或化学性干法刻蚀工艺。

4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述衬底的材料为单晶硅，在形成所述 开口的步骤中，

采用湿法刻蚀工艺刻蚀所述衬底，所述湿法刻蚀工艺所采用的刻蚀液为氢氧化钾溶 液或四甲基乙二胺溶液；或

采用化学性干法刻蚀工艺刻蚀所述衬底，所述化学性干法刻蚀所采用的刻蚀气体为 XeF₂或SF₆。

5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在形成所述开口的步骤中，形成宽度为 所述通孔的底部宽度的1.2～2倍的所述开口。

6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在形成所述隔离沟槽的步骤中，采用各 向异性刻蚀工艺刻蚀所述衬底。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述各向异性刻蚀工艺为等离子体刻蚀 工艺。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的制作方法，其特征在于，形成具有所述通孔的所述 掩膜层的步骤包括：

在所述衬底的表面上形成所述掩膜层；

沿欲形成所述隔离沟槽的位置刻蚀所述掩膜层，以在所述掩膜层中形成通孔。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述掩膜层的材料为SiO₂或Si₃N₄。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的制作方法，其特征在于，形成所述填充材料层的步 骤包括：

形成覆盖所述隔离沟槽和所述掩膜层的填充材料预备层；以及

刻蚀去除位于所述衬底的表面上的所述填充材料预备层和所述掩膜层，并将剩余的 所述填充材料预备层作为所述填充材料层。

11.根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，所述填充材料层为氧化硅层或多晶硅层。

12.一种半导体器件，包括器件单元及设置于相邻所述器件单元之间的沟槽隔离结构，其特 征在于，所述沟槽隔离结构由权利要求1至11中任一项所述的制作方法制作而成。