[发明专利]一种半导体结构及其形成方法

说明书

本发明提供一种半导体结构及其形成方法，其中，形成方法包括：提供衬底，在所述衬底上形成第一隔离层；在所述第一隔离层内形成第一开口；以所述第一隔离层为刻蚀掩膜，刻蚀所述衬底，形成第二开口；在所述第二开口内填充第二隔离层。所述形成方法采用第一隔离层作为第一开口和第二开口的刻蚀掩膜，避免了刻蚀导致的侧壁损伤，增强了所述第二开口的隔离效果，进而提高半导体器件的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

随着集成电路高密度的发展趋势，构成电路的器件更紧密地放置在芯片中以适应芯片的可用空间。相应地，半导体衬底单位面积上有源器件的密度不断增加，因此器件之间的有效绝缘隔离变得更加重要。特别是针对高压元件而言，为了隔绝位于低浓度深阱区或是低浓度多晶硅层中的高压元件，必须使用深沟槽(deep trench)来达到所需要的隔绝程度。

沟槽隔离结构在现今的半导体技术中得到较为广泛的应用，其主要用于高功率的集成BCD电路或者智能功率技术，其中良好的沟槽隔离可以使得各种高低压器件例如模拟、数字、高压等集成在一起，而不会引起EMI(电磁干扰)的现象。

然而，随着半导体器件的密度提高，器件的特征尺寸(CD)变得越来越小，利用光刻工艺形成的开口尺寸受到设计规则、深紫外线光刻技术、光刻胶边缘形态等的限制，只能形成开口尺寸较大的光刻胶层，使得最终形成沟槽的开口尺寸更大，不利于提高器件集成度，所形成的半导体器件的性能变差，可靠性下降。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，所形成的半导体器件的开口尺寸小于光刻胶的开口尺寸，有利于提高器件集成度。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构及其形成方法，其中，形成方法包括：提供衬底，所述衬底包括相邻的第一区域和第二区域，且所述衬底的第一区域上具有第一鳍部；在所述衬底上形成平坦化的第一隔离层，且所述第一隔离层覆盖所述第一鳍部的侧壁；在所述第二区域的第一隔离层内形成第一开口，且所述第一开口暴露出衬底；以所述第一隔离层为掩膜，刻蚀所述衬底，在所述衬底内形成第二开口；在所述第一开口和第二开口内形成第二隔离层；在形成所述第二隔离层之后，对第一隔离层和第二隔离层进行回刻蚀。

可选的，所述第一开口具有垂直于所述第一鳍部的延伸方向上的第一开口宽度，所述第二开口具有垂直于所述第一鳍部的延伸方向的第二开口宽度；所述第二开口宽度小于或者等于第一开口宽度。

可选的，所述第一隔离层的形成步骤包括：在所述衬底上形成第一隔离膜，且所述第一隔离膜覆盖所述第一鳍部的顶部表面；对第一隔离膜进行平坦化，形成所述第一隔离层。

可选的，所述第一隔离层的材料包括氧化硅或氮氧化硅。

可选的，所述衬底的第二区域上还具有第二鳍部；形成所述第一开口的步骤包括：在所述第二区域的第一隔离层上形成图形化层；以所述图形化层为掩膜，对所述第一隔离层和所述第二鳍部进行刻蚀，暴露出第二区域的衬底，形成第一开口。

可选的，对所述第一隔离层和所述第二鳍部的刻蚀工艺为干法刻蚀工艺，所述干法刻蚀工艺为各向异性的干法刻蚀工艺。

可选的，所述干法刻蚀的反应气体包括N₂、CHF₃、CF₄和SO₂，所述N₂的气体流量范围为50cssm～300sccm，所述CHF₃的气体流量范围为20sccm～500sccm，所述CF₄的气体流量范围为10sccm～300sccm，所述SO₂的气体流量范围为10sccm～200sccm。

可选的，在所述第一隔离层内形成的第一开口的侧壁形成保护层。