[发明专利]浅沟槽隔离结构阵列、半导体器件结构及制备方法

权利要求书

1.一种浅沟槽隔离结构阵列的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)提供一半导体衬底，且所述半导体衬底表面所在的平面内定义有相互垂直的横向及纵向，于所述半导体衬底上形成第一掩膜层，所述第一掩膜层包括复数条平行排布且相对于所述纵向呈第一倾角的第一掩膜单元，相邻所述第一掩膜单元之间具有第一间隙；

2)于所述半导体衬底上形成第二掩膜层，所述第二掩膜层填充于所述第一间隙内且延伸覆盖所述第一掩膜层，且所述第二掩膜层上形成有复数个阵列排布的辅助窗口，每一行所述辅助窗口相对于所述纵向呈第二倾角等间距排布，同一行上相邻所述辅助窗口之间具有第二间隙，所述辅助窗口暴露所述第一掩膜单元的顶部且所述第二间隙的宽度与所述第一间隙的宽度尺寸匹配，所述第二倾角与所述第一倾角具有不同的旋转角度；

3)将所述第一掩膜层及所述第二掩膜层上的图案转移至所述半导体衬底内并保留剩余的所述第一掩膜层，以形成由所述第一间隙限定的第一沟槽以及由所述辅助窗口限定的第二沟槽，且沿所述第一掩膜单元延伸的方向上，由相邻所述第二沟槽界定出复数个有源区，其中，沿所述纵向上，所述第二沟槽与两侧相邻的所述第一沟槽共同构成第一浅沟槽，两个相邻的所述第一浅沟槽之间具有一由所述第一沟槽构成的第二浅沟槽；以及

4)于剩余的所述第一掩膜层的顶部、侧壁以及延伸至所述第一浅沟槽和所述第二浅沟槽的部分侧壁上形成阻挡层，并以所述阻挡层为掩膜对所述半导体衬底继续进行刻蚀，以沿所述第一浅沟槽继续刻蚀并形成第一浅沟槽隔离结构，沿所述第二浅沟槽继续刻蚀并形成第二浅沟槽隔离结构。

2.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构阵列的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述第一倾角相对于所述纵向形成有逆时钟的锐角旋转角度，步骤2)中，所述第二倾角相对于所述纵向形成有顺时钟的锐角旋转角度。

3.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构阵列的制备方法，其特征在于，步骤3)中，将所述第一掩膜层及所述第二掩膜层上的图案转移至所述半导体衬底内的步骤包括：先以所述第二掩膜层为掩膜对所述第一掩膜层进行刻蚀，再去除剩余的所述第二掩膜层，并继续以刻蚀后的所述第一掩膜层为掩膜对所述半导体衬底进行刻蚀。

4.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构阵列的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述第一浅沟槽的深度大于所述第二浅沟槽的深度，且沿所述纵向上，所述第一浅沟槽与所述第二浅沟槽的截面形状均包括倒梯形。

5.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构阵列的制备方法，其特征在于，步骤3)中，沿所述纵向上，在所述半导体衬底内构成有复数个循环单元，每个所述循环单元依次包括第一浅沟槽、有源区、第二浅沟槽以及有源区。

6.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构阵列的制备方法，其特征在于，步骤4)中，通过原子层沉积工艺形成所述阻挡层，所述阻挡层的材料包括氧化铝。

7.根据权利要求6所述的浅沟槽隔离结构阵列的制备方法，其特征在于，所述第一浅沟槽及所述第二浅沟槽裸露的侧壁的高度均分别对应占据所述第一浅沟槽底部至所述阻挡层表面的高度以及所述第二浅沟槽底部至所述阻挡层表面的高度的20％～70％。

8.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构阵列的制备方法，其特征在于，步骤4)中，将所述第一浅沟槽继续刻蚀一第一深度以形成所述第一浅沟槽隔离结构，将所述第二浅沟槽继续刻蚀一第二深度以形成所述第二浅沟槽隔离结构，其中，所述第一深度大于所述第二深度，且所述第一深度与所述第二深度的差值范围包括30～70纳米；且沿所述纵向上，继续进行刻蚀形成的结构的截面形状的侧壁与竖直方向所呈的钝角角度均对应大于所述第一浅沟槽及所述第二浅沟槽的截面形状的侧壁与竖直方向所呈的钝角角度。