[發明專利]硅島結構及其制作方法在審
| 申請號: | 201810968228.8 | 申請日: | 2018-08-23 |
| 公開(公告)號: | CN110858561A | 公開(公告)日: | 2020-03-03 |
| 發明(設計)人: | 蒲甜松;李慶民;陳信全 | 申請(專利權)人: | 合肥晶合集成電路有限公司 |
| 主分類號: | H01L21/762 | 分類號: | H01L21/762 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 結構 及其 制作方法 | ||
本發明提供了一種硅島結構及其制作方法,所述方法包括:在硅襯底內形成多個第一溝槽,至少在部分第一溝槽中填充絕緣材料,以在第一溝槽內形成第二溝槽,形成覆蓋硅襯底以及第二溝槽側壁及底部的保護層,刻蝕去除第二溝槽底部的保護層以及第二溝槽下方的絕緣材料,以露出第一溝槽,氧化被第一溝槽側壁暴露出的硅襯底,至相鄰第一溝槽側壁之間的硅襯底全部氧化,以形成氧化層,去除第二溝槽側壁的保護層,填充隔離材料在第二凹槽內形成隔離結構,從而形成多個彼此完全絕緣的硅島,可以在目前工藝基礎上,不需要額外的離子注入、鍵合等工藝實現特定區域硅島的形成,從而實現與絕緣襯底上硅相同的特性,可以極大的降低工藝的復雜程度,降低成本。
技術領域
本發明涉及集成電路制造技術領域,具體涉及一種硅島結構及其制作方法。
背景技術
近年來,隨著半導體集成電路制造技術的發展,芯片中所含元件的數量不斷增加,元件的尺寸也因集成度的提升而不斷縮小,使用的線路寬度已進入微米的細小范圍。然而,無論元件尺寸如何縮小化,在芯片中各個元件之間仍必須有適當地絕緣或隔離,才能得到良好的元件性質。這方面的技術一般稱為元件隔離技術,其主要目的是在各元件之間形成隔離結構,并且在確保良好隔離效果的情況下,盡量縮小隔離結構所占的空間,以空留出更多的芯片面積來容納更多的元件。
現有的半導體制作技術中,通常使用絕緣襯底上硅(SOI:Silicon-On-Insulator)技術來實現良好的隔離,該SOI技術可以有效改善因器件特征尺寸減小所產生的襯底效應(Body-effect),也可以通過多晶硅沉積研磨后再倒置的方法形成特定區域絕緣硅島的方法來實現完全隔離。無論是SOI還是多晶硅研磨倒置形成硅島的工藝,工藝都比較復雜,成本較高,且生產周期相對較長。
圖1~4為一種硅島結構的制作方法的各步驟結構示意圖,請參考圖1~圖4所示,所述硅島結構的制作方法包括:
首先,提供一硅襯底10,在所述硅襯底10內形成多個溝槽11,在所述溝槽11的側壁、底部以及所述硅襯底10上覆蓋氧化層12,形成如圖1所示的結構。
接著,在所述硅襯底10上沉積多晶硅層13,所述多晶硅層13覆蓋所述硅襯底10并填滿所述溝槽11,如圖2所示。
接著,對所述多晶硅層13進行化學機械研磨,使得所述多晶硅層13具有相對平坦的表面,如圖3所示。
最后,翻轉所述硅襯底10,并對翻轉后的所述硅襯底10進行化學機械研磨至暴露出所述氧化層12,剩余的所述硅襯底10被溝槽11隔離為多個彼此完全絕緣的硅島14,如圖4所示。
但是,在上述形成硅島的過程中,需要進行兩次化學機械研磨(針對多晶硅層13的化學機械研磨以及針對翻轉后的硅襯底10的化學機械研磨),受化學機械研磨工藝的精度所限,研磨過程的均勻度并不好控制,尤其是對翻轉后的硅襯底10的研磨,容易造成部分區域的氧化層12被暴露出來甚至被去除掉一部分,而部分區域的氧化層還被硅襯底所覆蓋,從而對最終形成的硅島造成影響。并且,在形成硅島14之后,還需要在所述硅襯底10的底部(靠近所述硅島14的一側)鍵合承載襯底以提供支撐,兩次化學機械研磨以及鍵合步驟使得該方法相對工藝比較復雜,成本較高,且生產周期相對較長。
而采用絕緣襯底上硅技術來實現隔離,一般需要對襯底進行離子注入工藝來形成隔離,或者通過硅片鍵合來形成隔離,其方法相對工藝比較復雜,成本較高,且生產周期相對較長。
發明內容
基于以上所述的問題,本發明的目的在于提供一種硅島結構及其制作方法,形成多個完全彼此絕緣的硅島,且降低工藝的復雜程度。
為實現上述目的,本發明提供一種硅島結構的制作方法,包括以下步驟:
提供一硅襯底,并在所述硅襯底內形成多個第一溝槽;
形成絕緣材料,所述絕緣材料至少填充在部分所述第一溝槽的底部,以在相應的所述第一溝槽內形成第二溝槽;
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H01L21-02 .半導體器件或其部件的制造或處理
H01L21-64 .非專門適用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各組的單個器件所使用的除半導體器件之外的固體器件或其部件的制造或處理
H01L21-66 .在制造或處理過程中的測試或測量
H01L21-67 .專門適用于在制造或處理過程中處理半導體或電固體器件的裝置;專門適合于在半導體或電固體器件或部件的制造或處理過程中處理晶片的裝置
H01L21-70 .由在一共用基片內或其上形成的多個固態組件或集成電路組成的器件或其部件的制造或處理;集成電路器件或其特殊部件的制造





