[实用新型]浅沟槽隔离结构阵列、半导体器件结构

摘要

本实用新型提供一种浅沟槽隔离结构、半导体器件，隔离结构包括：半导体衬底，具有平行等间距排布的第一沟槽及阵列排布的第二沟槽，还包括阵列排布的有源区，每行有源区与第一沟槽交替间隔排布，第二沟槽位于每行有源区构成的间隙之间，还具有第一辅助凹槽及第二辅助凹槽，第一辅助凹槽位于第二沟槽及相邻第一沟槽下方，与第一、第二沟槽构成第一浅沟槽隔离结构；第二辅助凹槽位于相邻第一辅助凹槽间的第一沟槽下方，与第一沟槽构成第二浅沟槽隔离结构。通过上述方案，本实用新型改善FIN结构的不对称性，使器件结构在相邻的浅沟槽隔离结构之间形成有相同的深度，改善了电场强度的差异问题，改善填充材料时导致填充层内部出现填充孔洞的现象。 1

主权项

1.一种浅沟槽隔离结构阵列，其特征在于，包括：

半导体衬底，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；

所述半导体衬底具有复数个平行等间距排布的第一沟槽及复数个阵列排布的第二沟槽，所述第一沟槽相对于所述纵向具有第一倾角；

所述半导体衬底包括复数个阵列排布的有源区，每个所述有源区具有相同的外轮廓，且每一行所述有源区与所述第一沟槽呈交替间隔排布；

每个所述第二沟槽具有相同的外轮廓，每一行所述第二沟槽相对于所述纵向呈第二倾角等间距排布，且所述第二沟槽位于每一行的相邻所述有源区构成的间隙之间，所述第二倾角与所述第一倾角具有不同的旋转角度；并且，所述半导体衬底还具有

第一辅助凹槽及第二辅助凹槽，所述第一辅助凹槽位于所述第二沟槽及与所述第二沟槽两侧相邻的所述第一沟槽下方，并与对应的所述第一沟槽、所述第二沟槽共同构成第一浅沟槽隔离结构；

所述第二辅助凹槽沿所述纵向上对应位于两个相邻的所述第一辅助凹槽之间的所述第一沟槽下方，并与对应的所述第一沟槽构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，其特征在于，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，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，其特征在于，所述第一辅助凹槽具有第一深度，所述第二辅助凹槽具有第二深度，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，所述第一辅助凹槽的截面形状的侧壁与竖直方向所呈的钝角角度大于其上方的由所述第二沟槽及第一沟槽共同构成的第一浅沟槽的截面形状的侧壁与竖直方向所呈的钝角角度，所述第二辅助凹槽的截面形状的侧壁与竖直方向所呈的钝角角度大于其上方的由所述第一沟槽构成的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。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的浅沟槽隔离结构阵列，其特征在于，沿所述纵向上，所述第一辅助凹槽及所述第二辅助凹槽的截面形状均包括矩形，且所述第一浅沟槽隔离结构及所述第二浅沟槽隔离结构的截面形状的顶部开口尺寸均大于对应的所述矩形的底边边长，其中，所述第一浅沟槽隔离结构的深度大于所述第二浅沟槽隔离结构的深度。

5.根据权利要求4所述的浅沟槽隔离结构阵列，其特征在于，所述第一浅沟槽隔离结构及所述第二浅沟槽隔离结构的截面形状的顶部形状分别由所述第一辅助凹槽上方的第二沟槽和第一沟槽构成的第一浅沟槽以及所述第二辅助沟槽上方的第一沟槽构成的第二浅沟槽限定，均包括倒梯形，且所述矩形连接位于所述倒梯形的下方，其中，所述第一浅沟槽限定的倒梯形的侧壁与竖直方向所呈的钝角角度范围包括160°～179.9°；所述第二浅沟槽限定的倒梯形的侧壁与竖直方向所呈的钝角角度范围包括160°～179.9°。

6.一种半导体器件结构，其特征在于，包括：

如权利要求1所述的浅沟槽隔离结构阵列；

隔离介质层，填充于所述第一浅沟槽隔离结构与所述第一浅沟槽隔离结构内；以及

复数条埋入式字线结构，位于所述有源区以及所述隔离介质层内，且所述埋入式字线结构沿所述横向呈平行间隔排布。

7.根据权利要求6所述的半导体器件结构，其特征在于，所述埋入式字线包括：

器件沟槽结构，沿所述横向呈平行间隔排布且穿过所述有源区及所述第一沟槽隔离结构和所述第二沟槽隔离结构；

栅极氧化层，位于所述器件沟槽结构的底部及部分侧壁；以及

字线表面层及字线实体层，所述字线表面层位于所述栅极氧化层表面，所述字线实体层位于所述字线表面层表面。

8.根据权利要求7所述的半导体器件结构，其特征在于，所述器件沟槽结构的深度小于所述第二浅沟槽隔离结构的深度；所述器件沟槽结构的高度范围包括100～300纳米，所述第二浅沟槽隔离结构的高度范围包括200～600纳米，所述第一浅沟槽隔离结构的高度范围包括200～700纳米。

9.根据权利要求6所述的半导体器件结构，其特征在于，同一所述有源区内有两条所述埋入式字线结构经过，且同一所述埋入式字线结构循环并依次穿过第一浅沟槽隔离结构、有源区、第二沟槽隔离结构以及有源区。

10.根据权利要求6～9中任意一项所述的半导体器件结构，其特征在于，位于所述第一浅沟槽隔离结构内的埋入字线结构与位于所述第二浅沟槽隔离结构内的埋入字线结构具有相同的深度。