[发明专利]浅沟槽隔离结构及其形成方法、掩膜结构

权利要求书

1.一种浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底包括第一区域和第二区域；

形成覆盖所述衬底表面的硬掩膜层，所述硬掩膜层包括：覆盖所述第一区域的第一区域硬掩膜层和覆盖所述第二区域的第二区域硬掩膜层，所述第一区域硬掩膜层和所述第二区域硬掩膜层的表面齐平；

在所述硬掩膜层表面形成图形化掩膜层，所述图形化掩膜层内形成有位于第一区域上的第一图形和位于所述第二区域上的第二图形，所述第一图形的密度大于所述第二图形的密度；

以所述图形化掩膜层为掩膜，采用各向异性刻蚀工艺依次刻蚀所述硬掩膜层和衬底，在所述衬底的第一区域内形成第一沟槽，在所述第二区域内形成第二沟槽，所述各向异性刻蚀工艺对所述第一区域硬掩膜层的刻蚀速率大于对所述第二区域硬掩膜层的刻蚀速率；

在所述第一沟槽和所述第二沟槽内填充介电层，形成浅沟槽隔离结构。

2.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述第一沟槽的深度与所述第二沟槽的深度相同。

3.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，第一图形的关键尺寸小于所述第二图形的关键尺寸。

4.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述第一区域硬掩膜层与所述第二区域硬掩膜层分别采用不同的材料。

5.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜层包括：覆盖所述第一区域和所述第二区域的第一硬掩膜材料层，位于所述第一区域上的第一硬掩膜材料层的表面低于位于所述第二区域上的第一硬掩膜材料层的表面；位于所述第一区域上的第一硬掩膜材料层表面的第二硬掩膜材料层，所述第二硬掩膜材料层的表面与所述第二区域上的第一硬掩膜材料层的表面齐平。

6.根据权利要求5所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜层的形成方法包括：形成覆盖所述第一区域和所述第二区域的第一硬掩膜材料层；对所述第一区域上的所述第一硬掩膜材料层进行回刻蚀；在所述第一区域上的被回刻蚀后的所述第一硬掩膜材料层表面形成第二硬掩膜材料层，并进行平坦化处理，使得所述第二硬掩膜材料层与所述第二区域上的第一硬掩膜材料层的表面齐平。

7.根据权利要求5所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，所述第二硬掩膜材料层的厚度为100nm～200nm。

8.根据权利要求5所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，第一硬掩膜材料层的材料包括氮化硅、氮氧化硅、无定形碳、碳氧化硅、氧化硅中的至少一种；所述第二硬掩膜材料层的材料包括氮化硅、氮氧化硅、无定形碳、碳氧化硅、氧化硅中的至少一种；所述第一硬掩膜材料层和所述第二硬掩膜材料层采用不同的材料。

9.根据权利要求1所述的浅沟槽隔离结构的形成方法，其特征在于，还包括在形成所述硬掩膜层之前，在所述衬底表面形成垫氧化层。

10.一种用于形成浅沟槽隔离结构的掩膜结构，其特征在于，包括：

所述掩膜结构位于衬底上，所述衬底包括第一区域和第二区域，所述掩膜结构包括覆盖所述衬底的硬掩膜层和位于所述硬掩膜层表面的图形化掩膜层；

所述硬掩膜层包括覆盖所述第一区域的第一区域硬掩膜层和覆盖所述第二区域的第二区域硬掩膜层，在各向异性刻蚀工艺下，所述第一区域硬掩膜层的刻蚀速率大于对所述第二区域硬掩膜层的刻蚀速率；

所述图形化掩膜层内形成有位于所述第一区域上的第一图形和位于所述第二区域上的第二图形，所述第一图形的密度大于所述第二图形的密度。

11.根据权利要求10所述的掩膜结构，其特征在于，所述第一图形的关键尺寸小于所述第二图形的关键尺寸。