[发明专利]沟槽顶角的圆化方法及半导体结构

说明书

本发明提供一种沟槽顶角的圆化方法及半导体结构，该方法通过回刻蚀紧挨衬底的第一掩膜层使得在形成沟槽过程中沟槽顶部拐角始终处于暴露状态，这样在沟槽刻蚀过程中沟槽的顶部尖角也会同步被圆化，进而即可形成圆滑的沟槽顶角，该方法消除了沟槽顶部的尖角形貌，且在刻蚀沟槽的同时即可形成圆滑的沟槽顶角，无需附加任何单独的圆化操作，整个方法工艺简单，大大降低了生产成本；另外，本发明采用湿法刻蚀对第一掩模层进行回刻蚀，使得整个刻蚀过程更易控制，对回刻蚀的量能更加精确把控，从而使得后续对沟槽顶角的圆化更加简单易控；包括本发明的方法形成沟槽顶角的半导体结构也可有效避免漏电现象，提高击穿电压，保证半导体结构的可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种沟槽顶角的圆化方法及半导体结构。

背景技术

在半导体器件制造过程中，在很多情况下需要刻蚀出沟槽结构，如沟槽结构功率器件中的栅极结构就是将多晶硅填充至沟槽结构中形成的，再如应用STI工艺形成的沟槽隔离结构就是将绝缘材料填充至沟槽结构中形成的。但是普通的沟槽结构刻蚀完成后顶部与衬底表面的角度约成90度，如图1中所示，所形成的尖角极易造成漏电现象，进而易对半导体器件的性能产生不良影响，因此通常需要对尖角进行圆化处理，以使沟槽顶部形成圆滑的拐角。

现有技术中，对尖角进行圆化处理多采用在沟槽刻蚀后进行热氧化或使用额外的高密度等离子体(HDP)进行刻蚀从而得到顶部为斜坡的沟槽，但是这些方法不仅工艺较复杂难度高，生产成本昂贵，而且由于高密度等离子体刻蚀会同时引入一些杂质污染，容易给半导体器件带来缺陷。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可使沟槽具有圆滑顶部拐角的沟槽顶角的圆化方法以及采用了该沟槽顶角圆化方法来形成其沟槽顶角的半导体结构。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种沟槽顶角的圆化方法，具体包括以下步骤：

提供一衬底；

在所述衬底上依次形成第一掩膜层和第二掩膜层；

刻蚀所述第一掩膜层和所述第二掩膜层直至露出所述衬底，以在所述第一掩模层和所述第二掩模层中形成沟槽窗口；

经所述沟槽窗口对所述第一掩膜层进行回刻蚀，使得所述沟槽窗口在所述第一掩膜层处的开口宽度大于在所述第二掩膜层处的开口宽度；

以所述第二掩膜层为掩膜，刻蚀所述衬底形成沟槽；

去除所述第一掩膜层和所述第二掩膜层。

于本发明的一实施例中，采用湿法刻蚀对所述第一掩膜层进行回刻蚀。

于本发明的一实施例中，在对所述第一掩膜层进行回刻蚀的过程中，所述第一掩膜层相对于所述第二掩膜层回蚀刻的距离为

于本发明的一实施例中，在所述衬底上依次形成第一掩膜层和第二掩膜层包括：

在所述衬底上方生长第一材料层以形成所述第一掩膜层；

在所述第一掩模层上方生长不同于所述第一材料层的第二材料层以形成所述第二掩膜层。

于本发明的一实施例中，所述第一掩膜层为氧化硅层，所述第二掩膜层为氮化硅层。

于本发明的一实施例中，所述第一掩膜层的厚度为

于本发明的一实施例中，所述第二掩膜层的厚度为

于本发明的一实施例中，刻蚀所述第一掩膜层和所述第二掩膜层直至露出所述衬底，以在所述第一掩模层和所述第二掩模层中形成沟槽窗口包括：

在所述第二掩膜层上形成光刻胶层；

显影所述光刻胶层形成图形化光刻胶层；