[发明专利]一种利用P型离子注入形成双深度隔离沟道的方法

权利要求书

1.一种利用P型离子注入形成双深度隔离沟道的方法，其特征在于，包括下列步骤：

提供包含像素单元区和外围电路区的半导体衬底，所述半导体衬底上形成有衬底氧化物层；

在所述衬底氧化物层上沉积硬掩膜层；

在所述硬掩膜层上形成光刻胶层，进行光刻，从而在所述光刻胶层的与所述像素单元区在垂直方向上的延伸区域交叠的区域中形成第一开口，在所述光刻胶层的与所述外围电路区在垂直方向上的延伸区域交叠的区域中形成第二开口；

利用所述第一开口和所述第二开口对所述硬掩膜层进行刻蚀并且刻蚀停止于所述衬底氧化物层，以在所述硬掩膜层的与所述像素单元区在垂直方向上的延伸区域交叠的区域中形成第三开口，同时在所述硬掩膜层的与所述外围电路区在垂直方向上的延伸区域交叠的区域中形成第四开口，之后去除剩余的光刻胶；

通过光阻将所述像素单元区上方的和所述外围电路区上方的所述硬掩膜层覆盖，并同时覆盖所述第三开口和所述第四开口，进行光刻，移除所述像素单元区上方的所述硬掩膜层上的光阻，并将所述第三开口予以暴露；

通过所述第三开口将P型离子注入至所述像素单元区；

去除光阻，通过热处理方式活化注入P型离子；

通过所述第三开口和所述第四开口分别对所述像素单元区和所述外围电路区进行刻蚀，所述第三开口和所述第四开口下方的所述衬底氧化物层同时也被刻蚀掉，以在所述像素单元区和所述外围电路区内分别形成隔离沟道，位于所述像素单元区内的隔离沟道的深度浅于位于所述外围电路区内的隔离沟道的深度。

2.根据权利要求1所述的利用P型离子注入形成双深度隔离沟道的方法，其特征在于，所述衬底氧化物层为氧化硅层。

3.根据权利要求1所述的利用P型离子注入形成双深度隔离沟道的方法，其特征在于，所述硬掩膜层为氮化硅层。

4.根据权利要求1所述的利用P型离子注入形成双深度隔离沟道的方法，其特征在于，所述活化注入离子采用的热处理方式为快速加热退火方式。

5.根据权利要求4所述的利用P型离子注入形成双深度隔离沟道的方法，其特征在于，所述快速加热退火方式为在1000摄氏度的温度条件下退火20秒钟。

6.根据权利要求1所述的利用P型离子注入形成双深度隔离沟道的方法，其特征在于，对所述像素单元区和所述外围电路区进行刻蚀以形成隔离沟道是采用以卤族气体为刻蚀剂的干法刻蚀。

7.根据权利要求6所述的利用P型离子注入形成双深度隔离沟道的方法，其特征在于，所述干法刻蚀的刻蚀条件为：气压20毫托，射频电源频率为13.56兆赫兹，上电极射频电源功率为400瓦，下电极射频电源功率为80瓦，氯气气体流量为每分钟100标准立方厘米，氧气气体流量为每分钟10标准立方厘米，氦气气体流量为每分钟100标准立方厘米，刻蚀时间为60秒。

8.根据权利要求7所述的利用P型离子注入形成双深度隔离沟道的方法，其特征在于，所述外围电路区内的隔离沟道深度为3500埃，而进行了离子注入的所述像素单元区的隔离沟道深度为3200埃。

9.根据权利要求1所述的利用P型离子注入形成双深度隔离沟道的方法，其特征在于，所述P型离子为硼原子。

10.根据权利要求9所述的利用P型离子注入形成双深度隔离沟道的方法，其特征在于，用1000电子伏特的能量将1×10¹⁵个每平方厘米浓度的硼原子注入所述像素单元区中。