[发明专利]双浅沟道隔离的外延二极管阵列的制备方法

权利要求书

1.一种双浅沟道隔离的外延二极管阵列的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(A)在第一导电类型的衬底上形成重掺杂的第一导电类型区域，再在该重掺杂的第一导电类型区域之上形成高掺杂的第二导电类型区域；

(B)在高掺杂的第二导电类型区域上生长外延层；

(C)采用光刻和刻蚀技术形成深至重掺杂的第一导电类型区域的第一沟道，使高掺杂的第二导电类型区域被划分为多条字线；然后在第一沟道内侧表面通过热氧化的方法形成氧化层，之后在第一沟道内填充多晶硅作为绝缘隔离层；通过回刻工艺去除位于第一沟道顶部的多晶硅，并填入氧化物，平坦化工艺后，完成第一沟道隔离结构；

(D)采用光刻和刻蚀技术形成与第一沟道隔离结构相互垂直的位于字线之上的第二沟道；然后在第二沟道内侧表面通过热氧化的方法形成氧化层，之后在第二沟道内利用化学气相沉积技术填充绝缘材料，平坦化工艺后，完成第二沟道隔离结构；

(E)第一沟道隔离结构和第二沟道隔离结构将外延层划分成多个隔离区，同一条字线两端的隔离区作为字线引出区，剩余的隔离区作为二极管阵列单元区；在二极管阵列单元区，通过曝光、离子注入和退火工艺形成二极管的P+型区和N-型区，从而形成二极管阵列单元；字线与字线之间通过第一沟道隔离结构进行隔离，同一条字线上的二极管阵列单元通过第二沟道隔离结构分隔开；

(F)对字线两端的字线引出区进行离子注入形成字线的引线，以减少字线的引出电阻；在二极管阵列单元上方制作存储单元并引出位线。

2.根据权利要求1所述双浅沟道隔离的外延二极管阵列的制备方法，其特征在于：步骤(A)所述重掺杂的第一导电类型区域的掺杂原子为硼，高掺杂的第二导电类型区域的掺杂原子为砷、磷或锑。

3.根据权利要求1所述双浅沟道隔离的外延二极管阵列的制备方法，其特征在于：步骤(B)生长外延层的厚度在0.1微米到2微米之间。

4.根据权利要求1所述双浅沟道隔离的外延二极管阵列的制备方法，其特征在于：步骤(C)形成的第一沟道的深度在0.4微米到10微米之间。

5.根据权利要求1所述双浅沟道隔离的外延二极管阵列的制备方法，其特征在于：步骤(D)形成的第二沟道的深度在0.1微米到2微米之间。

6.根据权利要求1所述双浅沟道隔离的外延二极管阵列的制备方法，其特征在于：所述第二沟道的深度大于或等于外延层的厚度。

7.根据权利要求1所述双浅沟道隔离的外延二极管阵列的制备方法，其特征在于：步骤(D)形成第二沟道隔离结构时，在完成第二沟道刻蚀并热氧化形成氧化层后，通过离子注入的方式在第二沟道底部注入第二导电类型杂质。

8.根据权利要求7所述双浅沟道隔离的外延二极管阵列的制备方法，其特征在于：所述第二沟道的深度小于外延层的厚度。

9.根据权利要求8所述双浅沟道隔离的外延二极管阵列的制备方法，其特征在于：所述第二导电类型杂质为磷、砷原子。

10.根据权利要求8所述双浅沟道隔离的外延二极管阵列的制备方法，其特征在于：所述第二导电类型杂质的注入深度为外延层厚度与第二沟道深度之差，注入的杂质浓度与所述高掺杂的第二导电类型区域浓度相当。

11.根据权利要求1所述双浅沟道隔离的外延二极管阵列的制备方法，其特征在于：步骤(C)形成第一沟道隔离结构时，在完成第一沟道刻蚀并形成氧化层后，在第一沟道的底部离子注入第一导电类型杂质，并使该第一导电类型杂质在第一沟道的底部激活扩散。

12.根据权利要求11所述双浅沟道隔离的外延二极管阵列的制备方法，其特征在于：所述第一导电类型杂质为硼或氟化硼。

13.根据权利要求1所述双浅沟道隔离的外延二极管阵列的制备方法，其特征在于：所述存储单元为相变存储单元、电阻存储单元、磁阻存储单元或者铁电存储单元。