[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供衬底；

刻蚀所述衬底，形成多个有源区及多个凹槽，所述凹槽包括相互连通的第一凹槽和第二凹槽，所述有源区沿第一方向延伸，所述第一凹槽位于沿所述第一方向平行排布且相邻的两个所述有源区之间，所述第二凹槽位于所述第一凹槽下方和部分所述有源区下方，且所述第二凹槽的内径大于所述第一凹槽的内径；

填充所述凹槽，形成具有空气隙的填充层，所述空气隙至少位于所述第二凹槽内。

2.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成多个有源区及多个凹槽的具体步骤包括：

形成覆盖所述衬底的掩模层，所述掩模层中具有暴露所述衬底的开口；

沿所述开口刻蚀所述衬底，形成沿所述第一方向延伸的初始有源区；

刻蚀所述初始有源区，形成所述第一凹槽、以及多个沿所述第一方向延伸且沿所述第一方向平行排布的有源区；

沿所述第一凹槽继续刻蚀所述衬底，形成位于所述第一凹槽下方和部分所述有源区下方的所述第二凹槽，且所述第二凹槽的内径大于所述第一凹槽的内径。

3.根据权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，多个所述初始有源区沿第二方向平行排布，相邻的所述初始有源区之间具有间隙，所述第二方向与所述第一方向相交；刻蚀所述初始有源区之前，还包括如下步骤：

沉积介质材料于所述衬底上，形成填充满所述间隙的介质层。

4.根据权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第一凹槽的具体步骤包括：

刻蚀所述初始有源区，形成贯穿所述初始有源区的所述第一凹槽，所述第一凹槽将所述初始有源区分隔为多个沿所述第一方向延伸且沿所述第一方向平行排布的有源区。

5.根据权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一凹槽的底面与所述初始有源区的底面平齐。

6.根据权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成位于所述第一凹槽下方和部分所述有源区下方的所述第二凹槽的具体步骤包括：

形成覆盖所述第一凹槽侧壁的保护层；

沿所述第一凹槽继续刻蚀所述衬底，形成位于所述第一凹槽下方的初始第二凹槽；

扩大所述初始第二凹槽的内径，形成内径大于所述第一凹槽的所述第二凹槽。

7.根据权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，扩大所述初始第二凹槽的内径的具体步骤包括：

采用湿法刻蚀工艺刻蚀所述初始第二凹槽。

8.根据权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述初始第二凹槽的高度为所述有源区高度的1/5～1/4。

9.根据权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成具有空气隙的填充层的具体步骤包括：

去除所述保护层和所述介质层；

沉积绝缘材料于所述凹槽内，形成所述第二凹槽内具有空气隙的填充层。

10.一种半导体结构，其特征在于，包括：

衬底；

凹槽，位于所述衬底内，包括相互连通的第一凹槽和位于所述第一凹槽下方的第二凹槽，所述第二凹槽的内径大于所述第一凹槽的内径；

有源区，沿第一方向延伸，所述第一凹槽位于沿所述第一方向平行排布且相邻的两个所述有源区之间，所述第二凹槽还位于部分所述有源区下方；

填充层，填充于所述凹槽内，所述填充层中具有至少位于所述第二凹槽内的空气隙。

11.根据权利要求10所述的半导体结构，其特征在于，所述第一凹槽的底面与所述有源区的底面平齐。

12.根据权利要求10所述的半导体结构，其特征在于，所述第二凹槽的高度为所述有源区高度的1/5～1/4。