專利名稱：防止半導(dǎo)體層彎曲的方法和用該方法形成的半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)要求2000年8月17日申請(qǐng)的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.2000-47585和2000年11月11日申請(qǐng)的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.2000-64715的優(yōu)先權(quán)，這里引入這兩份申請(qǐng)的內(nèi)容作為參考。
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般涉及在絕緣體上硅(SOI)型襯底上形成半導(dǎo)體器件的方法，以及由該方法形成的半導(dǎo)體器件。更具體地說，涉及當(dāng)在SOI型襯底上進(jìn)行溝槽器件隔離時(shí)，防止有源區(qū)周圍的SOI層彎曲的方法，以及由該方法形成的半導(dǎo)體器件。
當(dāng)形成了具有不同雜質(zhì)類型的相鄰半導(dǎo)體層時(shí)，層之間的界面起到隔離阻擋層的作用。由于在高壓結(jié)表面電壓-電阻特性弱，因此通常采用的結(jié)型隔離技術(shù)一般不適合于半導(dǎo)體層中的高壓結(jié)。此外，由射線例如γ線引起的不希望的電流可能流過結(jié)耗盡層，使隔離技術(shù)在高輻射環(huán)境中無效。因此，通過絕緣層將器件區(qū)完全隔離的SOI型半導(dǎo)體器件經(jīng)常用于高性能半導(dǎo)體器件中，例如中央處理單元(CPU)。
臺(tái)面晶體管、硅的局部氧化(LOCOS)和淺溝槽隔離技術(shù)(STI)已經(jīng)廣泛用來在SOI型襯底上隔離器件。該STI技術(shù)防止了在LOCOS技術(shù)中出現(xiàn)的鳥嘴現(xiàn)象。該鳥嘴現(xiàn)象實(shí)際上減小了器件的形成面積。據(jù)此，該STI技術(shù)普遍應(yīng)用于高度集成的半導(dǎo)體器件。
當(dāng)STI技術(shù)用于SOI型襯底上的器件隔離時(shí)，由于襯底的結(jié)構(gòu)特征，不希望的彎曲現(xiàn)象出現(xiàn)在包括有源區(qū)的硅層內(nèi)。圖1至圖3說明了這個(gè)問題。
參考圖1，典型的SOI型襯底可以包括順序堆疊的下硅層10、埋置的氧化硅層11和SOI層13。該SOI層包括有源區(qū)。為了進(jìn)行STI，在SOI型襯底的SOI層上順序堆疊墊底氧化層15和作為蝕刻停止層的氮化硅層17。然后利用光致抗蝕劑層19，使氮化硅層17構(gòu)圖，以形成由氮化硅構(gòu)成的圖形。
參考圖2，用氮化硅層17的圖形做蝕刻掩模，蝕刻暴露的墊底氧化層15和它下面的SOI層，形成溝槽和已構(gòu)圖的SOI層23，因此，溝槽的底部由氧化硅層11形成。
參考圖3，在溝槽的側(cè)壁上形成側(cè)壁氧化層25。該側(cè)壁氧化層25是由于用于補(bǔ)救晶體缺陷的熱處理而產(chǎn)生的。已構(gòu)圖的SOI層23’和埋置的氧化硅層11之間的界面作為氧擴(kuò)散的通路。根據(jù)溝槽的形狀，由于氧順暢地傳送到暴露的側(cè)壁，在已構(gòu)圖的SOI層23’的底部上，氧化層從溝槽延伸到有源區(qū)。據(jù)此，楔形熱氧化層24在SOI層23’和埋置的氧化硅層之間滲透。該熱氧化物楔24的材料的體積比原來的硅更大，因此體積膨脹，從而將已構(gòu)圖的SOI層23’與溝槽緊鄰的部分26抬起，因此，該SOI層彎曲。
當(dāng)彎曲出現(xiàn)時(shí)，通過從溝槽側(cè)壁的抬起力，給SOI層施加應(yīng)力。如果接著進(jìn)行隨后的離子注入工藝，在SOI層中會(huì)產(chǎn)生晶體缺陷。由于抬起力，所產(chǎn)生的晶體缺陷很容易擴(kuò)展，增加了結(jié)漏電流。即使在離子注入過程中沒有出現(xiàn)晶體缺陷，由于彎曲，SOI層的高度部分改變了，而且離子注入的實(shí)際深度也改變了。這會(huì)導(dǎo)致閾電壓的不穩(wěn)定性(在1997年IEEE國(guó)際SOI會(huì)議的會(huì)刊(1997年10月)中可以找到導(dǎo)致應(yīng)力的氧化和SIMOX中的缺陷以及粘接的SOI晶片方面的對(duì)比文獻(xiàn)；應(yīng)力誘發(fā)缺陷和線槽隔離SOI的晶體管漏電1999年5月第20卷第5期的IEEE電子電器件通訊)。
在形成大約240厚的側(cè)壁氧化層的情況下，可以將SOI層的一部分從側(cè)壁溝槽抬起4000。根據(jù)側(cè)壁氧化的程度和情況的不同，即使改變了彎曲現(xiàn)象，也不能完全制止。因此希望提供一種能消除或至少減輕這種彎曲的制造半導(dǎo)體器件的方法。

發(fā)明內(nèi)容
這里所公開的是在溝槽側(cè)壁氧化過程中，用于防止已構(gòu)圖的SOI層彎曲的方法，優(yōu)選的方法包括提供至少具有一個(gè)溝槽的已構(gòu)圖的SOI層，所述已構(gòu)圖的SOI層置于下層的埋置的氧化硅層上；阻擋氧在所述已構(gòu)圖的SOI和埋置的氧化硅層之間的擴(kuò)散。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種方法，其中在SOI型襯底中含有的SOI層和埋置的氧化硅層之間的整個(gè)界面上形成含氮層。然后進(jìn)行淺溝槽隔離工藝。作為在整個(gè)SOI型襯底中形成含氮層的方法，即在形成SOI襯底的狀態(tài)，在含氮的氣體環(huán)境中進(jìn)行淀積或氮化。也可以在形成STI襯底后，進(jìn)行含氮離子注入。
根據(jù)優(yōu)選方法，蝕刻SOI層，以便在SOI型襯底上形成溝槽。將具有溝槽的SOI型襯底傾斜一個(gè)角度并旋轉(zhuǎn)。傾斜的角度一般保持恒定。然后進(jìn)行含氮離子注入，以便在與溝槽鄰接的區(qū)域的SOI層和埋置的氧化硅層之間的界面上形成含氮層。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，蝕刻SOI層以形成溝槽。在溝槽的側(cè)壁上形成單晶硅層。優(yōu)選在SOI型襯底上堆疊蝕刻停止層。形成暴露溝槽區(qū)的圖形，利用該圖形作為蝕刻掩模，蝕刻SOI型襯底的SOI層，以形成溝槽。將非晶硅層保形地堆疊到SOI型襯底的整個(gè)表面上。進(jìn)行退火工藝以得到非晶硅層的固相外延生長(zhǎng)(SPE)，該非晶硅層與包括SOI層的溝槽的側(cè)壁接觸。堆疊埋置的氧化層，以填充該溝槽。進(jìn)行平面化蝕刻工藝，以移去有源區(qū)上埋置的氧化層。換句話說，在SOI型襯底中形成溝槽，在非晶硅層上保形地堆疊臨時(shí)的氧阻擋層。得到堆疊的非晶硅層的SPE。在這種情況下，埋置的氧化層通常為化學(xué)汽相淀積(CVD)氧化物。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，為了器件隔離，蝕刻SOI層。形成溝槽，在形成溝槽的襯底的整個(gè)表面上保形地堆疊CVD氧化層。在這種情況下，作為氧阻擋層的襯層可以堆疊到溝槽的內(nèi)壁上。通常，利用氮化硅層的CVD堆疊方式堆疊上述襯層。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，在SOI型襯底上形成用于器件隔離的溝槽，進(jìn)行快速熱處理(RTP)以形成氧化層?？梢栽谠撗趸瘜由闲纬勺鳛檠踝钃鯇拥囊r層。通常利用氮化硅層的CVD堆疊方式堆疊上述襯層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述方面，提供了一種用于溝槽器件隔離的半導(dǎo)體器件。根據(jù)一種結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體器件包含在有源區(qū)上順序堆疊的下硅層、埋置的氧化硅層和SOI層。至少在有源區(qū)附近，在埋置的氧化硅層和SOI層之間形成含氮層。
在優(yōu)選的半導(dǎo)體器件中，在溝槽器件隔離層與有源區(qū)接觸處的橫向部分上形成氧化層，該氧化層通常由在爐中形成的熱氧化物構(gòu)成，但可以由CVD氧化物或快速熱氧化的氧化物構(gòu)成。除了該橫向部分，溝槽器件隔離層的大部分由填充溝槽的氧化物構(gòu)成。
根據(jù)用于溝槽器件隔離的半導(dǎo)體器件的另一方面，該半導(dǎo)體器件包含在有源區(qū)上順序堆疊的下硅層、埋置的氧化硅層和SOI層。與溝槽器件隔離層接觸的有源區(qū)的側(cè)壁由通過SPE形成的單晶硅構(gòu)成。在這種情況下，可以在單晶硅層上形成熱氧化層和氮化硅襯層。
根據(jù)優(yōu)選的方法，公開了用于防止絕緣體(SOI)上硅層的彎曲現(xiàn)象的方法，該方法包括SOI型襯底的形成，該SOI型襯底包含下硅層、埋置的氧化硅層、SOI層以及在埋置的氧化硅層和SOI層之間的含氮層；蝕刻SOI型襯底的SOI層以形成用于器件隔離的溝槽。
還公開了該方法的另一方面，其中在形成SOI型襯底的步驟中，通過注入氮離子形成含氮層。
還公開了該方法的再一個(gè)方面，其中在SOI層的表面上，在形成墊底氧化層的狀態(tài)注入氮離子。
根據(jù)用于防止絕緣體(SOI)上硅層的彎曲現(xiàn)象的方法，所公開的方法包括蝕刻SOI型襯底的SOI層以形成溝槽，該SOI型襯底包含下硅層、埋置的氧化硅層和SOI層；使形成溝槽處的SOI型襯底傾斜，向其內(nèi)注入離子，在與溝槽鄰接的區(qū)域的SOI層和埋置的氧化硅層之間形成含氮層。


圖1至圖3是截面流程圖，顯示了當(dāng)在傳統(tǒng)的SOI襯底上進(jìn)行溝槽器件隔離時(shí)出現(xiàn)的彎曲現(xiàn)象。
圖4至圖6是截面流程圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的特征。
圖7是截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的特征。
圖8至圖9是截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的特征。
圖10是截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的特征。
圖11至圖14是截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的流程。
圖15至圖18是截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的流程。
具體實(shí)施例方式
下面描述了用于防止SOI層彎曲的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的六個(gè)優(yōu)選方法和通過該方法形成的半導(dǎo)體器件。第一方法圖4至6是流程圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第一方面，在SOI層和氧化硅層之間的界面上形成含氮層。
參考圖4，SOI型襯底包括下硅層110、埋置的氧化硅層111和接著疊加的用于形成器件的SOI層113。在SOI型襯底的表面上形成墊底氧化層115。將含氮離子注入到SOI型襯底的整個(gè)表面內(nèi)，形成含氮層131。
離子注入的能量能夠使注入的離子在SOI層113和埋置的氧化硅層111之間的界面處具有峰值濃度。根據(jù)墊底氧化層115和SOI層113的厚度來改變離子注入能量，但通常在30-100keV的范圍內(nèi)。
參考圖5，在SOI層上形成了墊底氧化層115處堆疊用于形成溝槽的氮化硅層117，該氮化硅層117用作蝕刻停止層。利用傳統(tǒng)的(或其它合適的)光刻工藝，在氮化硅層117上形成露出器件隔離溝槽區(qū)域的光致抗蝕劑圖形119，利用光致抗蝕劑圖形119作為蝕刻掩模，蝕刻氮化硅層117和墊底氧化層。然后蝕刻SOI層，以露出埋置的氧化硅層。形成了已構(gòu)圖的SOI層123，就形成了溝槽。在蝕刻SOI層之前，可以移去光致抗蝕劑圖形119。
參考圖6，為了補(bǔ)救在溝槽蝕刻步驟中侵蝕溝槽側(cè)壁形成的晶體缺陷，對(duì)SOI型襯底的形成溝槽處進(jìn)行熱氧化處理。例如可以在爐中900℃的溫度下熱氧化處理15分鐘。在由已構(gòu)圖的SOI層123限定的溝槽的側(cè)壁上形成一般厚度為200-300的熱氧化層25。在已構(gòu)圖的SOI層123和埋置的氧化硅層111之間的界面處形成了含氮層131，例如氮化硅層或氮氧化硅層。由于氧在硅層和氮化硅層或氮氧化硅層之間不容易擴(kuò)散，因此消除了作為氧擴(kuò)散通路的界面。盡管未詳細(xì)示出，順便提醒一下，在溝槽側(cè)壁上形成的厚的墊底氧化層115將擴(kuò)展并使它上面的氮化硅層輕微彎曲。
在本實(shí)施例中，示出了在SOI層上的墊底氧化層115，但應(yīng)當(dāng)注意，形成墊底氧化層115并不是必須的。熱氧化后，可以在溝槽上形成氮化硅襯層，然后將埋置的氧化層例如CVD氧化層填充溝槽，以實(shí)現(xiàn)器件的隔離。第二方法圖7顯示了將氮離子注入到形成在SOI襯底上的溝槽中的狀態(tài)，所述SOI襯底包括下硅層110、埋置的氧化硅層111和已構(gòu)圖的SOI層123。利用蝕刻停止層的圖形作為蝕刻掩模，蝕刻已構(gòu)圖的SOI層123，以形成溝槽。當(dāng)向其中注入氮離子時(shí)，施加大約10keV的低能量。由于將形成溝槽處的襯底傾斜一個(gè)角度(通常大約15°)，因此表示離子注入方向的箭頭也傾斜。在離子注入工藝中，旋轉(zhuǎn)襯底使得氮離子能夠注入到溝槽的所有層的暴露的側(cè)壁內(nèi)。在這種情況下，SOI層和埋置的氧化硅層之間的部分區(qū)域是值得注意的，在與溝槽接觸的有源區(qū)周圍，注入氮離子，以便在其間形成含氮層。在下面的氧環(huán)境中的退火工藝中，含氮層將擴(kuò)展穿過其間的界面。雖然寬度一定，但含氮層起著防止SOI層的下部的局部氧化的作用。
在側(cè)壁上形成氧化層或氮化物層之后，用絕緣材料填充溝槽的其余部分。第三方法圖8顯示了利用CVD技術(shù)，在SOI型襯底的形成了的已構(gòu)圖的SOI層123和溝槽處的整個(gè)表面上堆疊氧化硅層的狀態(tài)。該CVD技術(shù)是在大約700-750℃的溫度下進(jìn)行的低壓化學(xué)汽相淀積(LPCVD)。在大約700℃或更高的溫度下的LPCVD技術(shù)有利于補(bǔ)救由于蝕刻而引起的晶體缺陷。該CVD氧化層132起到溝槽側(cè)壁的保護(hù)層的作用。然而，由于LPCVD工藝的低壓和溫度而沒有形成楔形熱氧化層，則不會(huì)出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象。
參考圖9，顯示了進(jìn)一步堆疊氧阻擋層133的可選的另一種工序。為了防止處于如圖8所示狀態(tài)的SOI層在后來的氧化中彎曲，在CVD層132上淀積了30-300厚的氧化阻擋層133。該氧化阻擋層133可以由Si3N4、SiON或AlO3制成。接著氧化，在有源區(qū)上形成屏氧化層和柵氧化層，包括離子注入到SOI層之前的已構(gòu)圖的SOI層123。另外，也可以進(jìn)行隨后的氧化，使多晶硅柵極的側(cè)壁氧化。第四方法現(xiàn)在參考圖10，在SOI型襯底的蝕刻和形成了溝槽處進(jìn)行用于器件隔離的快速熱氧化(RTO)。與傳統(tǒng)的在爐中的熱氧化不同，該熱氧化是在硅層即已構(gòu)圖的SOI層123的側(cè)壁上進(jìn)行大約30-200秒，溫度大約為950-1180℃。這樣就形成了側(cè)壁氧化層125。穿過氧化層和硅層之間的界面使硅層氧化的氧的擴(kuò)散正比于加工的溫度和時(shí)間。這樣，由于縮短了加工時(shí)間，就減少了氧化和所產(chǎn)生的彎曲。第五方法參考圖11，在通過蝕刻SOI層而形成的已構(gòu)圖的SOI層123和溝槽的SOI型襯底上有一用于形成溝槽的氮化硅層圖形117’。然后將非晶硅層151保形地堆疊到所得到的結(jié)構(gòu)的表面上，厚度大約50-300。
參考圖12，在堆疊了非晶硅層的SOI型襯底上進(jìn)行傳統(tǒng)的溝槽側(cè)壁氧化工序，在這種情況下，氧化的厚度比非晶硅層153的總厚度小。因此，使在堆疊的非晶硅層上與氧接觸的表面氧化，形成大約30-250厚的表面氧化層161，并保留非晶硅層153。在非晶硅層153與已構(gòu)圖的SOI層123接觸處(即溝槽側(cè)壁)，通過對(duì)熱氧化施加的高溫，可以補(bǔ)救SOI層的晶體缺陷，并且可以部分實(shí)現(xiàn)固相外延生長(zhǎng)(SPE)。
參考圖13，利用CVD技術(shù)，在表面氧化層161上堆疊填充溝槽的溝槽氧化層171。在形成溝槽氧化層171之前，可以堆疊薄氮化硅襯層(未示出)。在大約750-1150℃的溫度下退火1小時(shí)，然后可以進(jìn)行另一個(gè)退火過程，使溝槽氧化層171致密，并且降低濕蝕率。優(yōu)選在氮?dú)夥罩羞M(jìn)行退火。在一次退火過程中，在保留的硅層153與SOI層接觸的部分，實(shí)現(xiàn)了SPE，形成擴(kuò)展SOI圖形123’。同時(shí)，在后面的工藝中，沒有SPE的部分將作為氧化層。因此，避免了在那個(gè)區(qū)域中，由任何遺留的非晶硅層而導(dǎo)致的絕緣問題。
參考圖14，用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)移去過量的溝槽氧化層，留下填充溝槽的器件隔離層173。然后，按照需要，可以移去作為蝕刻停止層的氮化硅層或墊底氧化層。第六方法參考圖15，在通過蝕刻SOI層而形成的用于器件隔離的溝槽的SOI型襯底上，有一用于形成溝槽的氮化硅層圖形117’。然后在得到的結(jié)構(gòu)的表面上，保形地堆疊非晶硅層151，厚度大約50-300。
參考圖16，如在傳統(tǒng)的爐中或沒有氧的超高真空系統(tǒng)(UHV)中(例如氮環(huán)境下)，對(duì)堆疊了非晶硅層151的襯底進(jìn)行退火，溫度大約為550-700℃，退火時(shí)間為1小時(shí)。非晶硅層151再結(jié)晶，由于已構(gòu)圖的SOI層123的單晶結(jié)構(gòu)的影響，在與已構(gòu)圖的SOI層123相鄰的部分實(shí)現(xiàn)了SPE。結(jié)果，形成了擴(kuò)展了的已構(gòu)圖的SOI層123’。
參考圖17，然后進(jìn)行側(cè)壁氧化，形成表面氧化層161。堆疊溝槽氧化層171以填充溝槽。與傳統(tǒng)的溝槽器件隔離工藝類似，一般接著給溝槽氧化層171退火。圖16的部分原來的非晶硅層保持未氧化狀態(tài)，視為遺留的硅層153。
參考圖18，利用CMP技術(shù)，通過平面化蝕刻工藝，將已構(gòu)圖的SOI層123’，即有源區(qū)上的溝槽氧化層171移去。只留下其中的器件隔離層173。然后，移去在溝槽構(gòu)圖中作為蝕刻掩模的氮化硅層和墊底氧化層。在堆疊溝槽氧化層之前，可以保形堆疊氮化硅襯層(未示出)。
在用于SPE的退火工藝中，補(bǔ)救了SOI層的晶體缺陷。因此，經(jīng)常希望摒除單獨(dú)的側(cè)壁熱氧化。硅層、特別是在溝槽底部保留的硅層153，由于沒有進(jìn)行熱氧化而可以保留。但在后續(xù)的氧化中，氧化保留的硅層153，避免了由此引起的絕緣問題。
應(yīng)當(dāng)理解，這里公開的所有物理量，除了另外明確表示的，都不應(yīng)被解釋為要精確地等于所公開的量，而是大約等于所公開的量。此外，僅僅缺少如“大約”等的限定詞不應(yīng)被解釋為是精確的表示，即任何這樣公開的物理量都是精確的量，不論這樣的限定詞是否用于這里公開的任何其它物理量。
在已經(jīng)顯示和描述了優(yōu)選實(shí)施例的同時(shí)，在不離開本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以作出各種修改和代換。據(jù)此，應(yīng)當(dāng)理解，僅通過說明已經(jīng)描述了本發(fā)明。這里所公開的說明和實(shí)施例不應(yīng)被解釋為是對(duì)權(quán)利要求的限制。
權(quán)利要求
1.一種用于在溝槽側(cè)壁氧化過程中防止已構(gòu)圖的SOI層彎曲的方法，該方法包括提供至少具有一個(gè)溝槽的已構(gòu)圖的SOI層，所述已構(gòu)圖的SOI層設(shè)置在下面埋置的氧化硅層上；以及阻擋氧在所述已構(gòu)圖的SOI和埋置的氧化硅層之間的擴(kuò)散。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述阻擋氧擴(kuò)散的步驟包括在所述已構(gòu)圖的SOI和埋置的氧化硅層之間提供含氮層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，含氮層是通過注入氮離子形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，氮離子是在SOI層的表面上形成墊底氧化層之后注入的。
5.一種用于防止在絕緣體上硅(SOI)層的彎曲現(xiàn)象的方法，該方法包括蝕刻包括埋置的氧化硅層和SOI層的SOI型襯底的SOI層，以形成溝槽；以及使形成溝槽的SOI型襯底傾斜，向其內(nèi)注入氮離子，在與溝槽相鄰的區(qū)域，在SOI層和埋置的氧化硅層之間形成含氮層。
6.一種用于防止在絕緣體上硅(SOI)層的彎曲現(xiàn)象的方法，該方法包括在SOI型襯底的SOI層中形成溝槽；以及在溝槽的側(cè)壁上形成單晶硅層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述溝槽的形成包括在SOI型襯底上堆疊蝕刻停止層，形成露出溝槽區(qū)的圖形；以及用圖形作腐蝕掩模，腐蝕SOI型襯底的SOI層，以形成溝槽，其中形成單晶硅層的步驟包括在包含溝槽的SOI型襯底的整個(gè)表面上保形地堆疊非晶硅層；對(duì)SOI型襯底退火，使在與溝槽側(cè)壁接觸的非晶硅層實(shí)現(xiàn)固相外延生長(zhǎng)(SPE)；堆疊埋置的氧化層以填充溝槽；以及進(jìn)行平面蝕刻工藝，以移去有源區(qū)上的埋置氧化層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，退火是在堆疊埋置的氧化層之前進(jìn)行的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，退火是在550-700℃的溫度下，在氮環(huán)境中進(jìn)行的。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，退火是在超高真空(UHV)系統(tǒng)中進(jìn)行的。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，在堆疊埋置的氧化層之前，進(jìn)行側(cè)壁氧化工藝，在非晶硅層的表面上形成氧化層。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，退火是在溝槽中堆疊非晶硅層之后進(jìn)行的，在非晶硅層的表面上形成氧化層，用埋置的氧化層填充溝槽。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，對(duì)埋置的氧化層進(jìn)行退火。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，退火是在750-1150℃的溫度進(jìn)行1小時(shí)。
15.一種用于防止在絕緣體上硅(SOI)層彎曲現(xiàn)象的方法，該方法包括蝕刻包括埋置的氧化硅層和SOI層的SOI型襯底的SOI層以形成溝槽；以及在包含溝槽的SOI型襯底的整個(gè)表面上保形地堆疊CVD氧化層。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，保形地堆疊該CVD氧化層的步驟是在低壓下進(jìn)行的，堆疊厚度為50-500。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，在保形地堆疊了CVD氧化層的步驟之后，還包括形成氮化硅襯層；以及用埋置的氧化層填充溝槽。
18.一種用于防止在絕緣體上硅(SOI)層的彎曲現(xiàn)象的方法，該方法包括蝕刻包括下硅層、埋置的氧化硅層和SOI層的SOI型襯底的SOI層，形成溝槽；以及對(duì)溝槽進(jìn)行快速熱氧化(RTO)，形成熱氧化層。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，該RTO是在950-1180℃的溫度下進(jìn)行30-200秒。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，在形成熱氧化層的步驟之后，還包括形成氮化硅襯層；以及用埋置的氧化層填充溝槽。
21.一種溝槽器件隔離型半導(dǎo)體器件，在有源區(qū)中具有埋置的氧化硅層和絕緣體上硅(SOI)層，包括至少在有源區(qū)附近，在埋置的氧化硅層和SOI層之間形成的含氮層。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體器件，其中，溝槽器件隔離層包含在與有源區(qū)接觸的側(cè)面的氧化層。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的半導(dǎo)體器件，其中，該氧化層由選自熱氧化物、CVD氧化物和通過快速熱氧化(RTP)技術(shù)建立的氧化物所組成的組中的一種構(gòu)成。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的半導(dǎo)體器件，還包括在氧化層的基礎(chǔ)上，在襯底的相對(duì)側(cè)面上的氮化硅襯層。
25.一種溝槽器件隔離型半導(dǎo)體器件，包括在有源區(qū)中的埋置的氧化硅層和絕緣體上硅(SOI)層；通過有源區(qū)的側(cè)壁的固相外延生長(zhǎng)(SPE)形成的單晶硅層，該有源區(qū)與溝槽的器件隔離層接觸。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體器件，還包括在單晶硅層的基礎(chǔ)上，在有源區(qū)的相對(duì)的側(cè)面上的熱氧化層。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的半導(dǎo)體器件，還包括在熱氧化層的基礎(chǔ)上，在單晶硅層的相對(duì)的側(cè)面上的氮化硅襯層。
28.一種溝槽器件隔離型半導(dǎo)體器件，在有源區(qū)中具有埋置的氧化硅層和絕緣體上硅層，包括用于阻止氧在所述SOI層和所述埋置的氧化硅層之間擴(kuò)散的裝置。
29.一種用于防止絕緣體上硅(SOI)層彎曲現(xiàn)象的方法，該方法包括步驟形成SOI型襯底，該襯底包含下硅層、埋置的氧化硅層SOI層和在埋置的氧化硅層和SOI層之間的含氮層；以及蝕刻該SOI型襯底的SOI層，以形成用于器件隔離的溝槽。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中，在形成SOI型襯底的步驟中，含氮層是通過注入氮離子形成的。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中，氮離子是在SOI層的表面上形成墊底氧化層的狀態(tài)中注入的。
32.一種用于防止絕緣體上硅(SOI)層的彎曲現(xiàn)象的方法，該方法包括步驟蝕刻包含下硅層、埋置的氧化硅層和SOI層的SOI型襯底的SOI層，以形成溝槽；以及使形成溝槽處的SOI型襯底傾斜，向其內(nèi)注入氮離子，在與溝槽相鄰的區(qū)域，在SOI層和埋置的氧化硅層之間形成含氮層。
全文摘要
這里公開了在溝槽側(cè)壁氧化過程中,防止已構(gòu)圖的SOI層彎曲的各種方法,這些方法包括:提供至少具有一個(gè)溝槽的已構(gòu)圖的SOI層,所述已構(gòu)圖的SOI層設(shè)置在下面埋置的氧化硅層上;以及阻止氧在所述已構(gòu)圖的SOI和埋置的氧化硅層之間的擴(kuò)散。
文檔編號(hào)H01L21/265GK1339820SQ0112388
公開日2002年3月13日 申請(qǐng)日期2001年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月17日
發(fā)明者安東浩, 姜虎圭, 裴金鐘 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社