[发明专利]沟槽形成方法

权利要求书

1.一种在半导体衬底中形成沟槽结构的方法，所述方法包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上提供第一掩模；

在所述第一掩模中形成至少第一开口及第二开口，其中所述第一开口具有第一尺寸并且所述第二开口具有对应第二尺寸；

通过所述第一开口及所述第二开口对所述半导体衬底进行蚀刻，由此分别形成第一沟槽及第二沟槽；

将沟槽结构材料沉积在所述第一沟槽中及所述第二沟槽中，由此形成第一沟槽结构及第二沟槽结构；

在所述第一掩模上提供第二掩模，其中所述第二掩模覆盖所述第一开口且具有叠加在所述第一掩模的所述第二开口之上的第三开口，其中所述第三开口具有对应于所述第一尺寸及所述第二尺寸的第三尺寸，所述第三尺寸大于所述第二尺寸；

通过所述第一掩模的所述第二开口及通过所述第二掩模的所述第三开口对所述第二沟槽结构进行蚀刻；以及

移除所述第一掩模及所述第二掩模。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一尺寸等于所述第二尺寸，且其中通过所述第一开口及所述第二开口对所述半导体衬底进行蚀刻包括：将所述第一沟槽及所述第二沟槽垂直地蚀刻到第一深度。

3.根据权利要求2所述的方法，其中对所述第二沟槽结构进行蚀刻包括：对所述第二沟槽中的所有所述沟槽结构材料进行蚀刻，其中所述方法进一步包括：在对所述第二沟槽中的所有所述沟槽结构材料进行蚀刻之后将所述第二沟槽蚀刻到第二深度，且其中所述第二深度比所述第一深度深。

4.根据权利要求3所述的方法，其中对所述第二沟槽结构进行蚀刻包括：使用SiO₂湿式蚀刻工艺或SiCoNi干式蚀刻工艺从所述第二沟槽对所述沟槽结构材料进行蚀刻。

5.根据权利要求4所述的方法，其中在对所述第二沟槽中的所有所述沟槽结构材料进行蚀刻之后将所述第二沟槽蚀刻到所述第二深度包括：将所述第二沟槽干式蚀刻到所述第二深度。

6.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括：在移除所述第一掩模及所述第二掩模之后在所述半导体衬底中邻近于所述第二沟槽而形成光电二极管区域。

7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括：在将所述第二沟槽蚀刻到所述第二深度之后将隔离层沉积在所述半导体衬底上及所述第二沟槽中。

8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：在沉积所述隔离层之后将栅极材料沉积在所述隔离层上及所述第二沟槽中。

9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括：对所述栅极材料进行蚀刻，由此形成栅极电极，其中所述第一沟槽结构是沟槽隔离结构，且其中所述栅极电极安置在所述沟槽隔离结构的与所述半导体衬底的装置晶体管区相对的侧上。

10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括：在所述隔离层上在所述栅极电极周围形成间隔件。

11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括：在形成所述间隔件之后对所述半导体衬底中的钉扎层或浮动扩散部中的至少一者进行掺杂。

12.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：在沉积所述沟槽结构材料之后及在提供所述第二掩模之前移除在所述半导体衬底的表面上方延伸的所述第一沟槽结构的过量部分或所述第二沟槽结构的过量部分中的至少一者。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一尺寸不同于所述第二尺寸，且其中通过所述第一开口及所述第二开口对所述半导体衬底进行蚀刻包括：将所述第一沟槽蚀刻到第一深度并且将所述第二沟槽蚀刻到第二深度，其中所述第二深度不同于所述第一深度。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一尺寸大于所述第二尺寸，且其中所述第二深度大于所述第一深度。