[发明专利]沟槽的形成方法

权利要求书

1.一种沟槽的形成方法，其特征在于，包括：

提供硅衬底，所述硅衬底包括第一区域和第二区域；

对所述硅衬底进行等离子体刻蚀，所述等离子体刻蚀包括：进行第一阶段刻蚀，在硅衬底的第一区域中形成若干第一开口，在硅衬底的第二区域中形成若干第二开口，所述第一开口的宽度小于的第二开口的宽度，第一区域中第一开口的密度大于第二区域中第二开口的密度；进行第二阶段氧化，在所述第一开口底部和侧壁形成第一氧化层、在第二开口的底部和侧壁形成第二氧化层，第一氧化层的厚度小于第二氧化层的厚度；进行第三阶段刻蚀，刻蚀去除第一氧化层和部分厚度的第二氧化层；进行第四阶段刻蚀，沿第一开口刻蚀第一区域的硅衬底，形成第三开口，沿第二开口刻蚀剩余的第二氧化层和第二区域的硅衬底，形成第四开口；重复循环第二阶段氧化、第三阶段刻蚀和第四阶段刻蚀的步骤，直至在硅衬底的第一区域中形成若干第一沟槽、在衬底的第二区域中形成若干第二沟槽。

2.如权利要求1所述的沟槽的形成方法，其特征在于，所述等离子体刻蚀的第一阶段刻蚀、第二阶段氧化、第三阶段刻蚀和第四阶段刻蚀的步骤在同一个刻蚀腔中进行。

3.如权利要求2所述的沟槽的形成方法，其特征在于，所述等离子体刻蚀的第一阶段刻蚀、第二阶段氧化、第三阶段刻蚀和第四阶段刻蚀的时间均小于3秒，并且重复循环次数大于5次。

4.如权利要求1所述的沟槽的形成方法，其特征在于，所述第一开口的深度小于或等于第二开口的深度，第一区域的相邻第一开口之间的间距与第一开口宽度的比值为1～30，第二区域的相邻第二开口之间的间距与第二开口宽度的比值大于40。

5.如权利要求4所述的沟槽的形成方法，其特征在于，所述第一阶段刻蚀采用的气体为Cl₂、HBr、O₂和CH₂F₂，所述Cl₂的流量为100～200sccm，HBr的流量为50～300sccm，O₂的流量为1～15sccm，CH₂F₂的流量为1～40sccm，刻蚀腔的压力为10～50mtorr，源功率为500～1500瓦，偏置功率为200～1000瓦。

6.如权利要求5所述的沟槽的形成方法，其特征在于，进行第二阶段氧化时，相对于第一阶段刻蚀，通入刻蚀腔内的Cl₂、HBr的流量减小，O₂的流量增大，CH₂F₂的流量为0。

7.如权利要求6所述的沟槽的形成方法，其特征在于，进行第二阶段氧化时，所述Cl₂的流量为0～15sccm，HBr的流量为0～75sccm，O₂的流量为10～300sccm。

8.如权利要求7所述的沟槽的形成方法，其特征在于，进行第二阶段氧化时，所述刻蚀腔的压力为10～100mtorr，源功率为100～1000瓦，偏置功率为50～200瓦。

9.如权利要求6所述的沟槽的形成方法，其特征在于，进行第三阶段刻蚀时，相对于第二阶段氧化，通入刻蚀腔内Cl₂的流量不变，HBr的流量增大且小于第一阶段刻蚀时的流量，O₂的流量减小，CH₂F₂的流量增大且大于第一阶段刻蚀时的流量。

10.如权利要求9所述的沟槽的形成方法，其特征在于，进行第三阶段刻蚀时，所述Cl₂的流量为1～15sccm，HBr的流量为1～100sccm，O₂的流量为1～15sccm，CH₂F₂的流量为10～200sccm。

11.如权利要求10所述的沟槽的形成方法，其特征在于，进行第三阶段刻蚀时，所述刻蚀腔的压力为3～15mtorr，源功率为100～800瓦，偏置功率为400～1500瓦。