[发明专利]包括形成凹陷填充图案的半导体器件的制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件的制造方法，包括：

蚀刻衬底，从而形成单元沟槽和虚设沟槽；

在所述衬底上形成初步隔离结构，其中第一虚设凹陷形成在所述初步隔离结构中并与所述虚设沟槽重叠；

在所述初步隔离结构上形成下掩模层，其中第二虚设凹陷形成在所述下掩模层中并与所述第一虚设凹陷重叠；

形成填充所述第二虚设凹陷的虚设凹陷填充图案；

在所述下掩模层和所述虚设凹陷填充图案上形成上掩模层；

使用所述下掩模层和所述上掩模层作为掩模形成栅极沟槽；以及

在所述栅极沟槽中形成栅极结构。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其中：

形成所述初步隔离结构包括：

在所述衬底上形成第一初步隔离层；

在所述第一初步隔离层上形成第二初步隔离层；

在所述第二初步隔离层上形成第一虚设隔离层，使得所述第一虚设隔离层填充所述虚设沟槽；以及

去除所述第二初步隔离层的上部，从而形成第二虚设隔离层，其中所述第一虚设凹陷由所述第一虚设隔离层、所述第二虚设隔离层和所述第一初步隔离层形成。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其中所述第二虚设凹陷是所述下掩模层的顶表面的凹陷部分。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其中形成所述虚设凹陷填充图案包括在所述下掩模层上形成凹陷填充层，以及去除所述凹陷填充层的上部。

5.根据权利要求4所述的制造方法，其中去除所述凹陷填充层的所述上部包括通过化学机械抛光工艺选择性地去除所述凹陷填充层的所述上部。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其中所述凹陷填充层包括在所述化学机械抛光工艺中相对于所述下掩模层具有选择性的材料。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其中：

所述下掩模层包括硅氧化物，并且

所述凹陷填充层包括硅氮化物、硅碳氮化物、多晶硅或硼氮化物。

8.一种半导体器件的制造方法，包括：

蚀刻衬底，从而形成单元沟槽和虚设沟槽；

在所述衬底之上形成下掩模层，其中所述下掩模层包括单元凹陷和虚设凹陷，其中所述单元凹陷与所述单元沟槽重叠，所述虚设凹陷与所述虚设沟槽重叠；

形成填充所述虚设凹陷的虚设凹陷填充图案和填充所述单元凹陷的单元凹陷填充图案；

在所述下掩模层、所述虚设凹陷填充图案和所述单元凹陷填充图案上形成上掩模层；

使用所述下掩模层和所述上掩模层作为掩模形成栅极沟槽；以及

在所述栅极沟槽中形成栅极结构。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其中所述单元凹陷和所述虚设凹陷是所述下掩模层的顶表面的凹陷部分。

10.根据权利要求8所述的制造方法，其中所述单元凹陷填充图案的顶表面、所述虚设凹陷填充图案的顶表面和所述下掩模层的顶表面形成平坦的共面表面。

11.根据权利要求8所述的制造方法，进一步包括：

去除所述上掩模层；以及

通过第一蚀刻工艺同时去除所述下掩模层、所述单元凹陷填充图案和所述虚设凹陷填充图案。

12.根据权利要求11所述的制造方法，其中在所述第一蚀刻工艺中，所述单元凹陷填充图案和所述虚设凹陷填充图案相对于所述下掩模层不具有选择性。

13.根据权利要求12所述的制造方法，其中：

所述下掩模层包括硅氧化物，并且

所述单元凹陷填充图案和所述虚设凹陷填充图案包括硅氮化物、硅碳氮化物、多晶硅或硼氮化物。