[發(fā)明專利]一種溝槽形成方法及半導(dǎo)體器件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810089222.3
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN108346615A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙長林;曾甜
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/762
• 分類號(hào): H01L21/762;H01L27/146
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;李相雨

本發(fā)明提供一種溝槽形成方法，包括提供一基底及基底下面的氧化層；在基底的上面涂覆光刻膠，用一掩模板對基底上的光刻膠進(jìn)行曝光顯影，以在基底上形成第一和第二圖案；掩模板上有第一和第二掩模圖案，第一掩模圖案的面積大于第二掩模圖案；據(jù)第一圖案和第二圖案對基底刻蝕，除去基底上的光刻膠，在基底上形成第一和第二溝槽，第一溝槽的深度大于第二溝槽。還提供一種半導(dǎo)體器件，包括基底和基底下面的氧化層，在基底上用上述溝槽形成方法形成第一和第二溝槽。本發(fā)明根據(jù)刻蝕的loading effect現(xiàn)象，利用一張掩模板上同時(shí)具面積不同的第一和第二掩模圖案，用一次曝光顯影刻蝕形成深度不同的第一和第二溝槽，簡化了工藝，降低了成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種溝槽形成方法及半導(dǎo)體器件。

背景技術(shù)

深溝槽隔離(Deep trench isolation，DTI)技術(shù)在當(dāng)前圖像處理中已占據(jù)重要地位，當(dāng)前日趨復(fù)雜和高性能的工藝也要求在產(chǎn)品中加入DTI，以獲得更好的隔離效果。

傳統(tǒng)CMOS型圖像傳感器的制備工藝中，存在背面接線區(qū)(BSL area)，背面接線區(qū)的溝槽的加工工藝是通過在掩模板上設(shè)置背面接線圖案，經(jīng)過曝光顯影刻蝕工藝形成貫穿硅基底延伸至氧化層的溝槽。為了提升CMOS型圖像傳感器的光學(xué)性能和電學(xué)性能，在CMOS型圖像傳感器的像素單元區(qū)引入深溝槽隔離(DTI)工藝，該工藝需要另用一張掩模板，掩模板上設(shè)置對應(yīng)的圖案，經(jīng)過曝光顯影刻蝕工藝在硅基底上形成用于像素單元之間隔離的溝槽，從而達(dá)到防止相鄰像素單元之間電子串?dāng)_的目的。

可見，為了形成上述兩種深度不同溝槽，需要兩個(gè)掩模板、用兩次曝光、顯影和刻蝕工藝分別形成，工藝復(fù)雜，增加了產(chǎn)品本身的成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種溝槽形成方法及半導(dǎo)體器件。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種溝槽形成方法，包括：

提供一基底以及所述基底下面的氧化層；

在所述基底的上面涂覆光刻膠，利用一掩模板對所述基底上的光刻膠進(jìn)行曝光顯影，以在所述基底的光刻膠上形成第一圖案和第二圖案；所述掩模板上具有與第一圖案對應(yīng)的第一掩模圖案和與第二圖案對應(yīng)的第二掩模圖案，所述第一掩模圖案的面積大于所述第二掩模圖案的面積；

根據(jù)所述基底的光刻膠上形成的第一圖案和第二圖案對所述基底進(jìn)行刻蝕，除去所述基底上的光刻膠，在所述基底上形成第一溝槽和第二溝槽，所述第一溝槽的深度大于所述第二溝槽的深度。

本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件包括基底和所述基底下面的氧化層，在所述基底上采用所述的溝槽形成方法形成有第一溝槽和第二溝槽。

優(yōu)選的，所述第一溝槽的深度為所述第二溝槽的深度的1.1-2.0倍。

優(yōu)選的，所述第二溝槽的寬度范圍為70-150nm，所述第二溝槽的深度范圍為1500-2500nm。

優(yōu)選的，所述半導(dǎo)體器件為CMOS型圖像傳感器。

優(yōu)選的，所述第一溝槽貫穿所述基底和部分所述氧化層，所述第二溝槽的底部與所述基底的底面之間具有預(yù)設(shè)距離。

優(yōu)選的，所述第一溝槽為用于形成背面接線區(qū)域的溝槽。

優(yōu)選的，所述第二溝槽為用于像素單元之間隔離的溝槽。

優(yōu)選的，包括至少四個(gè)所述第二溝槽，所述至少四個(gè)所述第二溝槽中的每四個(gè)所述第二溝槽組成一個(gè)矩形區(qū)域，每個(gè)所述矩形區(qū)域?qū)⒁粋€(gè)像素單元包圍在其中。

優(yōu)選的，所述基底為硅基底。