[发明专利]隔离结构及其形成方法

权利要求书

1.一种形成具有隔离结构的半导体结构的方法，所述方法包括：

提供具有第一区域和第二区域的衬底；

用中性掺杂物注入所述第一区域和所述第二区域以分别在所述第一区域和所述第二区域中形成第一蚀刻停止部件和第二蚀刻停止部件，所述第一蚀刻停止部件具有深度D₁，所述第二蚀刻停止部件具有深度D₂，其中，D₁小于D₂；

在所述第一区域和所述第二区域中蚀刻衬底以分别形成第一沟槽和第二沟槽，其中，所述第一沟槽和所述第二沟槽分别连接在所述第一蚀刻停止部件和所述第二蚀刻停止部件上；以及

用介电材料填充所述第一沟槽和所述第二沟槽以形成第一隔离结构和第二隔离结构，其中，所述第一隔离结构基本上具有所述深度D₁，所述第二隔离结构基本上具有所述深度D₂。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述中性掺杂物包括氧或氮中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一蚀刻停止部件和所述第二蚀刻停止部件中的每一个相对于所述衬底的蚀刻选择性介于约1∶10至约1∶200的范围内。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一蚀刻停止部件和所述第二蚀刻停止部件中的每一个的厚度都介于约至约的范围内。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，注入所述第一区域和所述第二区域的步骤包括：

独立地通过不同的步骤注入所述第一区域和所述第二区域；或者

使用灰度掩模在所述第一区域和所述第二区域上方形成具有第一开口和第二开口的图案化的掩模层，其中，所述第一开口的底面位于所述衬底的顶面之上，所述第二开口暴露出所述衬底的顶面的一部分；以及

通过所述第一开口和所述第二开口同时注入所述第一区域和所述第二区域。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在注入所述第一区域和所述第二区域的步骤之后以及在所述第一区域和所述第二区域中蚀刻所述衬底的步骤之前，对所述第一蚀刻停止部件和所述第二蚀刻停止部件进行退火。

7.一种形成具有隔离结构的半导体结构的方法，所述方法包括：

提供具有正面和背面以及第一区域和第二区域的衬底；

对所述衬底进行注入以分别在所述第一区域和所述第二区域中形成第一蚀刻停止部件和第二蚀刻停止部件，所述第一蚀刻停止部件距离所述正面具有深度D₁，所述第二蚀刻停止部件距离所述正面具有深度D₂，其中，D₁小于D₂；

在所述第一区域和所述第二区域中蚀刻所述衬底以分别形成第一沟槽和第二沟槽；其中，所述第一蚀刻停止部件和所述第二蚀刻停止部件比所述衬底具有更高的耐蚀刻性；以及

用介电材料填充所述第一沟槽和所述第二沟槽以形成第一隔离结构和第二隔离结构，其中，所述第一隔离结构基本上具有所述深度D₁，所述第二隔离结构基本上具有所述深度D₂。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，注入所述第一区域和所述第二区域的步骤包括：

独立地通过不同的步骤注入所述第一区域和所述第二区域；或者

使用灰度掩模在所述第一区域和所述第二区域上方形成具有第一开口和第二开口的图案化的掩模层，其中，所述第一开口的底面位于所述衬底的正面之上，所述第二开口暴露出所述衬底的正面的一部分；以及

通过所述第一开口和所述第二开口同时注入所述第一区域和所述第二区域。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

在所述衬底的第一区域中邻近于所述第一隔离结构形成至少一个光电探测器；以及

从所述背面减薄所述衬底以形成背照式(BSI)图像传感器器件。

10.一种具有隔离结构的半导体结构，包括：

衬底，具有正面和背面；

第一隔离结构，从所述正面延伸到所述衬底中，所述第一隔离结构距离所述正面具有深度D₁；

第二隔离结构，从所述正面延伸到所述衬底中，所述第二隔离结构距离所述正面具有深度D₂，其中，所述深度D₁小于所述深度D₂；以及

第一蚀刻停止部件和第二蚀刻停止部件，嵌入所述衬底中并且分别接触所述第一隔离结构和所述第二隔离结构。