專利名稱：半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)及其形成方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體集成電路通常包含有源區(qū)和位于有源區(qū)之間的隔離區(qū)，這些隔離 區(qū)在制造有源器件之前形成?，F(xiàn)有技術(shù)中形成隔離區(qū)域的方法主要有局部氧化隔離工藝(LOCOS)或淺溝槽隔離工藝(STI) 。 LOCOS工藝是在晶片表 面淀積一層氮化硅，然后再進(jìn)行刻蝕，對(duì)部分凹進(jìn)區(qū)域進(jìn)行氧化生長(zhǎng)氧化硅。 有源器件在氮化硅所確定的區(qū)域生成。但是，局部氧化隔離存在氮化硅邊緣 生長(zhǎng)的"鳥嘴"(bird's beak)現(xiàn)象，如圖1所示，這是由于在氧化的過程中氮化 硅和硅之間的熱膨脹性能不同造成的。這個(gè)"鳥嘴"占用了實(shí)際的空間，增 大了電路的體積。局部氧化隔離技術(shù)在氧化過程中還會(huì)對(duì)晶片產(chǎn)生應(yīng)力破壞。 因此LOCOS工藝只適用于大尺寸器件的設(shè)計(jì)和制造。隨著半導(dǎo)體工藝進(jìn)入深亞微米時(shí)代，0.18 Mffl以下的器件例如MOS電路的 有源區(qū)隔離層已大多采用淺溝槽隔離工藝(STI)來制作。淺溝槽隔離工藝是 在MOS電路中解決局部氧化隔離造成的"鳥嘴"問題的有效方法?，F(xiàn)有的淺 溝槽隔離工藝形成的STI結(jié)構(gòu)如圖2所示，其工藝方法為首先，提供含有基 底110的晶圓(wafer) 100,該基底lIO—般是硅基底；然后在基底110上噴涂 光刻膠，并通過曝光、顯影等工藝形成所需的光刻膠開口，之后在光刻膠開 口處刻蝕形成隔離溝槽112;然后在隔離溝槽112中填入介電材料，例如氧化 硅或其它氧化物，而將相鄰的二個(gè)有源區(qū)116隔離；最后去除光刻膠，并用化學(xué)才幾扣戈研磨(chemical mechanical polish, CMP)的方法4吏晶圓IOO表面平坦化。在形成隔離溝槽112的過程中，隔離溝槽的側(cè)壁114可能因后續(xù)的制程步 驟而發(fā)生氧化(oxidation),造成與隔離溝槽l 12相鄰的硅基底的體積膨脹，因 而引發(fā)相鄰的二個(gè)有源區(qū)116上產(chǎn)生壓縮應(yīng)力(compressive stress)。造成壓縮應(yīng) 力的原因?yàn)樵谝痪窒薜目臻g內(nèi)產(chǎn)生了體積膨脹。為解決上述問題，許多于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)中形成氮化物內(nèi)襯層的方法已 被提出。 一般而言，這些方法是在溝槽內(nèi)形成一氮化物內(nèi)襯層以阻止或降低 溝槽在后續(xù)填充介電材料的過程中產(chǎn)生氧化并引發(fā)應(yīng)力。例如專利號(hào)為 5447884的美國專利描述了 一種使用薄氮化物內(nèi)襯層的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，但是 此氮化物內(nèi)襯層只能阻止后續(xù)制程中溝槽側(cè)壁的氧化，其結(jié)果是降低了壓縮 應(yīng)力，并不能降低氮化物內(nèi)襯層帶有的內(nèi)應(yīng)力；而且，由于此內(nèi)應(yīng)力會(huì)在有 源區(qū)形成缺陷(defect)或裂縫(cracks)。申請(qǐng)?zhí)枮?00410055181的中國專利申請(qǐng)?zhí)峁┮环N改進(jìn)的使用氮化物內(nèi)襯 層的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)及其形成方法首先，提供具有基底310的晶圓300,采 用常規(guī)的刻蝕技術(shù)形成隔離溝槽314并曝露有源區(qū)，形成如圖3a所示的結(jié)構(gòu)； 隨后將隔離溝槽314的上部以及底部的尖角施行一 圓角化制程，形成如圖3b所 示的結(jié)構(gòu)；接著，參考圖3c所示，將含氮內(nèi)襯層316以及溝槽填充材料318先 后填入該溝槽，含氮內(nèi)襯層316的材料為氮化硅、氮氧化硅或者氮摻雜的氧化 硅等；最后，參考圖3d所示，采用化學(xué)機(jī)械拋光方法去除部分溝槽填充材料 318以及有源區(qū)上的含氮內(nèi)襯層316。申請(qǐng)?zhí)枮?00410055181的中國專利申請(qǐng) 還提供了形成氧化物內(nèi)襯層于含氮內(nèi)襯層下面，以降低氮化物內(nèi)襯層對(duì)于有 源區(qū)的影響的工藝方法。但是上述方法工藝復(fù)雜，制程較多，而且并沒有從 根本上解決因?yàn)橐牒獌?nèi)襯層所引起的內(nèi)應(yīng)力問題；在含氮內(nèi)襯層下形成
氧化物內(nèi)襯層的工藝方法制程更多，而且同樣會(huì)產(chǎn)生含氮內(nèi)襯層和氧化物襯 層之間的應(yīng)力問題。因此，目前需要一種工藝簡(jiǎn)單、解決現(xiàn)有技術(shù)中淺隔離溝槽側(cè)壁和基體 之間存在應(yīng)力缺陷的形成半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的方法。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有技術(shù)的淺溝槽隔離工藝形成的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu) 會(huì)在溝槽側(cè)壁與,圭襯底之間產(chǎn)生應(yīng)力。為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，包括如下步驟提供半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底上形成多孔絕緣層；在多孔絕緣 層上形成絕緣阻擋層；在絕緣阻擋層上形成光刻膠掩膜；圖案化光刻膠掩膜， 從而在半導(dǎo)體村底上定義有源區(qū)和隔離區(qū)；刻蝕與有源區(qū)對(duì)應(yīng)的絕緣阻擋層 和多孔絕緣層形成隔離溝槽；去除光刻膠；在隔離溝槽內(nèi)填充單晶硅；平坦 化所述單晶硅。所述的多孔絕緣層為多孔二氧化硅或者多孔氮氧化硅。所述的多孔絕鄉(xiāng)彖層厚度為500nm至600nm。所述的多孔絕緣層空隙率為30至60%。所述的形成多孔二氧化硅的工藝為陽極氧化法。所述的絕緣阻擋層為二氧化硅或者氮氧化硅。所述的絕緣阻擋層厚度為100nm至200nm。所述的半導(dǎo)體襯底為硅。所述的隔離溝槽內(nèi)填充的單晶硅是在與有源區(qū)對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體村底上外延 生長(zhǎng)形成的。本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)，包括半導(dǎo)體襯底，在半導(dǎo)體襯底 上形成的隔離區(qū)，以及位于隔離區(qū)之間的有源區(qū)，其中，所述的隔離區(qū)由位 于半導(dǎo)體襯底上的多孔絕緣層和位于多孔絕緣層上的絕緣阻擋層組成。 所述的多孔絕鄉(xiāng)彖層為多孔二氧化硅或者多孔氮氧化石圭。所述的多孔絕緣層厚度為500nm至600nm。 所述的絕緣阻擋層為二氧化硅或者氮氧化硅。 所述的絕緣阻擋層厚度為100nm至200nm。 所述的半導(dǎo)體襯底為硅。由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、 本發(fā)明提供的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的形成工藝，是在半導(dǎo)體襯底上形成多 孔絕緣層和絕緣阻擋層，并刻蝕多孔絕緣層和絕緣阻擋層形成隔離溝槽，將 形成隔離溝槽的區(qū)域?yàn)橛性磪^(qū)，在隔離溝槽內(nèi)的半導(dǎo)體襯底上外延生長(zhǎng)單晶 硅填充隔離溝槽；未被刻蝕掉的多孔絕緣層和絕緣阻擋層作為本發(fā)明提供的 半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的隔離區(qū)。因此，本發(fā)明不僅避免了現(xiàn)有技術(shù)在隔離溝槽內(nèi) 填充絕緣材料后的制程中由于隔離溝槽村底的硅被氧化導(dǎo)致的應(yīng)力問題，而 且采用多孔的絕緣材料作為半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的隔離材料，能有效的減小淺隔 離溝槽側(cè)壁和基體之間應(yīng)力，從而減小應(yīng)力對(duì)晶體管載流子遷移率的影響。2、 本發(fā)明形成半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的方法工藝簡(jiǎn)單、制程少，成本較底。


圖1為在氮化硅邊緣生長(zhǎng)的"鳥嘴"(bird，sbeak)現(xiàn)象的示意圖。圖2為現(xiàn)有的淺溝槽隔離工藝形成的STI結(jié)構(gòu)。圖3a至3d為現(xiàn)有技術(shù)形成氮化物內(nèi)襯層的淺溝槽隔離工藝。圖4為本發(fā)明半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的形成方法半導(dǎo)體襯底上形成多孔絕緣層 和絕緣阻擋層后的截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的形成方法圖案化光刻膠掩膜后的截面結(jié) 構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的形成方法刻蝕絕緣阻擋層和多孔絕緣層 形成淺溝槽后的截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的形成方法在淺溝槽內(nèi)填充的半導(dǎo)體硅后 的截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本發(fā)明形成的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明?，F(xiàn)有技術(shù)形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的方法形成的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)會(huì)在隔離溝 槽的側(cè)壁和半導(dǎo)體襯底之間產(chǎn)生應(yīng)力，如果不能消除上述的應(yīng)力，將會(huì)導(dǎo)致 半導(dǎo)體襯底內(nèi)的電子或者空穴的電子遷移率發(fā)生變化，從而使具有不同溝道 長(zhǎng)度的晶體管尤其是短溝道長(zhǎng)度的晶體管具有不同的載流子遷移率，最終產(chǎn) 生半導(dǎo)體器件性能的不穩(wěn)定?，F(xiàn)有技術(shù)給出了多種減小隔離溝槽的側(cè)壁和半導(dǎo)體襯底之間應(yīng)力的技術(shù) 方案，大多是采用在隔離溝槽內(nèi)壁形成氮化層然后再填充隔離溝槽的工藝方 法來減小應(yīng)力。做為對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的另一種改進(jìn)方案，是先在隔離溝槽內(nèi)側(cè)壁 形成氧化層，再在氧化層上形成氮化層，然后填充隔離溝槽的工藝方法來減 小應(yīng)力。但是，在隔離溝槽內(nèi)引入氮化層或者氮化層和氧化層的技術(shù)方案還 會(huì)在氧化層和隔離溝槽側(cè)壁以及氮化層和氧化層之間產(chǎn)生新的應(yīng)力，這些新 的應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生一些新的缺陷如位錯(cuò)。本發(fā)明提供一種形成半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，解決了現(xiàn)有的淺溝槽 隔離工藝在隔離溝槽與半導(dǎo)體襯底之間產(chǎn)生的應(yīng)力問題，提高了含有隔離溝 槽的半導(dǎo)體器件的性能。本發(fā)明提供的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，包括如下步驟提供半導(dǎo)體付底；在半導(dǎo)體襯底上形成多孔絕緣層；在多孔絕緣層上形成絕緣阻擋層； 在絕緣阻擋層上形成光刻膠掩膜；圖案化光刻膠掩膜，從而在半導(dǎo)體襯底上
定義有源區(qū)和隔離區(qū)，其中半導(dǎo)體襯底上與光刻月交開口位置對(duì)應(yīng)區(qū)域?yàn)橛性?區(qū)，半導(dǎo)體襯底上與光刻膠對(duì)應(yīng)的區(qū)域?yàn)楦綦x區(qū)；刻蝕有源區(qū)對(duì)應(yīng)的絕緣阻 擋層和多孔絕緣層形成隔離溝槽，并在隔離溝槽內(nèi)填充單晶硅，最后通過平 坦化所述半導(dǎo)體硅完成形成隔離溝槽的制程。與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，本發(fā)明是在多孔絕緣層內(nèi)形成隔離溝槽，并將形 成隔離溝槽區(qū)域作為有源區(qū)，在隔離溝槽內(nèi)外延生長(zhǎng)單晶硅的工藝填充隔離溝槽；未被刻蝕掉的多孔絕緣層和絕緣阻擋層作為本發(fā)明提供的半導(dǎo)體隔離 結(jié)構(gòu)的隔離區(qū)。本發(fā)明提供的方法不僅避免了現(xiàn)有技術(shù)在隔離溝槽內(nèi)填充絕 緣材料后的制程中由于隔離溝槽襯底的硅被氧化導(dǎo)致的應(yīng)力問題，而且采用 多孔的絕緣材料作為半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的隔離材料，減小了半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的應(yīng)力缺陷。參考圖4，首先在半導(dǎo)體襯底400表面形成多孔絕緣層410,隨后在多孔絕 緣層410表面上形成絕緣阻擋層420。所述的半導(dǎo)體襯底400為硅。所述的多孔 絕緣層410可以是多孔二氧化硅或者多孔氮氧化硅等絕緣氧化物材料。本發(fā)明 中在半導(dǎo)體襯底400表面形成多孔二氧化硅的工藝可以是陽極氧化法，直接氧 化半導(dǎo)體襯底400的表面形成多孔二氧化硅，也可以采用沉積工藝，如采用蒸 汽沉積工藝在半導(dǎo)體襯底400上形成多孔二氧化硅，還可以是溶膠-凝膠法 等。本發(fā)明提供的多孔絕緣層410的厚度在500nm至600nm,形成的多孔二氧 化硅或者多孔氮氧化硅的空隙率約為30至60%，較好的是35 %至45 % 。本發(fā)明優(yōu)選采用陽極氧化法在硅片表面形成多孔二氧化硅。本發(fā)明所迷 的陽極氧化法為傳統(tǒng)的電化學(xué)陽極氧化工藝，即將硅片置于電解溶液中并接 上陽極，由陽極提供電壓或電流促使硅片發(fā)生氧化反應(yīng)形成多孔二氧化硅。 陽極氧化法形成的多孔二氧化硅不但具有平坦的硅片-多孔二氧化硅界面， 而且該陽極氧化法形成多孔二氧化硅的制程可以在室溫下進(jìn)行，制程簡(jiǎn)單、容易操作又j氐成本。采用陽才及氧化法形成多孔二氧化-f圭的電解液可以選用氫 氟酸(質(zhì)量百分比含量為40%)和乙醇(分析純)的混合溶液，其中乙醇和氫氟酸的體積比為2:1至3:1之間。電流密度為200A/n^至400A/m2，反應(yīng)時(shí)間為IO 至20分鐘。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，采用陽極氧化法在硅片表面形成多孔二氧化硅， 具體工藝為將硅片表面進(jìn)行常規(guī)清洗后，在不需要進(jìn)行陽極氧化的一面以 常規(guī)技術(shù)蒸鍍鋁膜，以使陽極氧化時(shí)硅片的導(dǎo)電性能更好。之后再次清洗需 要進(jìn)行陽極氧化的一面，清洗劑可以選用乙醇等有才幾溶劑，清洗之后放入電 解槽中進(jìn)行恒流陽極氧化反應(yīng)。電解槽中乙醇和氫氟酸的體積比為2:1。陽極 氧化時(shí)，硅片作為陽極，選用鉑電極作為陰極，甘汞電極作為參比電極，電 流密度為200A/m2,反應(yīng)時(shí)間為10分鐘，形成的多孔二氧化硅的空隙率為37%。在本發(fā)明的又一個(gè)具體的實(shí)施例中，采用陽極氧化法在硅片表面形成多 孔二氧化硅，具體工藝為將硅片表面進(jìn)行常規(guī)清洗后，在不需要進(jìn)行陽極 氧化的一面以常規(guī)技術(shù)蒸鍍鋁膜，之后再次清洗需要進(jìn)行陽極氧化的一面， 清洗劑可以選用乙醇，清洗之后放入電解槽中進(jìn)行恒流陽極氧化反應(yīng)。電解 液中乙醇和氬氟酸的體積比為3:1，陽極氧化時(shí)，硅片作為陽極，可以選用鉑 電極作為陰極，甘汞電極作為參比電極，電流密度為400A/m2，反應(yīng)時(shí)間為20 分鐘，形成的多孔二氧化硅的空隙率為49%。在半導(dǎo)體襯底400表面形成多孔絕緣層410之后，由于多孔絕緣層410 的多孔結(jié)構(gòu)在隨后的制程中容易被污染或者腐蝕，因此在多孔絕緣層410表 面形成絕緣阻擋層420作為多孔絕緣層410的保護(hù)層，所述的絕緣阻擋層420 可以是半導(dǎo)體領(lǐng)域常用的絕緣材料，如二氧化硅或氮氧化硅等，厚度在100nm 至200nm之間。形成絕緣阻擋層420的工藝為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明 的 一個(gè)具體實(shí)施例中采用化學(xué)氣相沉積法沉積二氧化硅或者氮氧化硅。
由于多孔絕緣層410和絕緣阻擋層420在最后形成的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)中 作為隔離區(qū)，而且會(huì)在隔離結(jié)構(gòu)中間形成有源區(qū)，因此，多孔絕緣層410和 絕緣阻擋層420的厚度不能太小，否則可能會(huì)導(dǎo)致有源區(qū)之間產(chǎn)生漏電流。參照?qǐng)D5所示，形成絕緣阻擋層420之后，在絕緣阻擋層420上涂布光 刻膠430，并利用曝光、顯影等工藝形成光刻膠開口。其中在半導(dǎo)體襯底400 上與光刻膠開口位置對(duì)應(yīng)的區(qū)域?yàn)橛性磪^(qū)440，半導(dǎo)體襯底400上與剩余的光 刻膠對(duì)應(yīng)的區(qū)域?yàn)楦綦x區(qū)450。隨后，參照?qǐng)D6所示，刻蝕掉有源區(qū)440上的多孔絕緣層410和絕緣阻 擋層420，形成隔離溝槽?？涛g多孔絕緣層410和絕緣阻擋層420的工藝可以 是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何常規(guī)技術(shù)，如反應(yīng)離子刻蝕法。形成隔離溝槽之后，參考圖7，在隔離溝槽內(nèi)填充半導(dǎo)體硅460，所述的 半導(dǎo)體硅460最好是單晶硅，填充半導(dǎo)體硅460的工藝可以是采用外延生長(zhǎng) 的方法在隔離溝槽對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體襯底400上生長(zhǎng)的同質(zhì)外延層。參考圖8,最后通過平坦化所述半導(dǎo)體硅460完成形成隔離溝槽的制程。 平坦化所述半導(dǎo)體珪460可以采用常規(guī)的化學(xué)機(jī)械拋光法，化學(xué)機(jī)械拋光的 終點(diǎn)應(yīng)該在絕緣阻擋層420的上表面。采用本發(fā)明提供的方法形成的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)由于采用多孔的二氧化硅 或者氮化硅作為隔離物，因此，能有效緩解隔離結(jié)構(gòu)側(cè)壁與相鄰的半導(dǎo)體硅 之間的應(yīng)力問題，而且，本發(fā)明提供的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的有源區(qū)是隔離區(qū)之 間的半導(dǎo)體襯底的表面外延生長(zhǎng)的，不存在與隔離結(jié)構(gòu)的接觸面產(chǎn)生氧化而 導(dǎo)致的應(yīng)力問題。采用本發(fā)明的方法形成的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)如圖8所示，包括半導(dǎo)體襯 底400;在半導(dǎo)體襯底400上形成的與隔離區(qū)450;和位于隔離區(qū)450之間的 有源區(qū)440,有源區(qū)440是由在半導(dǎo)體襯底400上外延生長(zhǎng)的單晶硅形成的。 所述的隔離區(qū)包括位于半導(dǎo)體襯底400上的多孔絕緣層410和多孔絕緣層410上的絕緣阻擋層420,絕緣阻擋層420起到保護(hù)多孔絕緣層410不受腐蝕和污 染的作用，可以是二氧化硅或氮氧化硅。所述的多孔絕緣層410為多孔二氧化硅或者多孔氮氧化硅，厚度為500nm 至600nm，形成的多孔二氧化硅或者多孔氮氧化硅的空隙率為30至60%，較 好的是35%至45%。所述的絕緣阻擋層420為二氧化硅或氮氧化硅，厚度為100nm至200nm。所述的半導(dǎo)體襯底為硅。雖然本發(fā)明己以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本 領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改， 因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括如下步驟提供半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底上形成多孔絕緣層；在多孔絕緣層上形成絕緣阻擋層； 在絕緣阻擋層上形成光刻膠掩膜；圖案化光刻膠掩膜，從而在半導(dǎo)體襯底上定義有源區(qū)和隔離區(qū)； 刻蝕與有源區(qū)對(duì)應(yīng)的絕緣阻擋層和多孔絕緣層形成隔離溝槽； 去除光刻膠；在隔離溝槽內(nèi)填充單晶硅； 平坦化所述單晶硅。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述的 多孔絕緣層為多孔二氧化硅或者多孔氮氧化硅。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述的 多孔絕緣層空隙率為30至60%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述的 形成多孔二氧化硅的工藝為陽極氧化法。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述的 多孔絕緣層厚度為500nm至600nm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述的 絕緣阻擋層為二氧化硅或者氮氧化硅。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述的 絕緣阻擋層厚度為100nm至200nm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述的 半導(dǎo)體襯底為硅。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在隔離 溝槽內(nèi)填充的單晶硅是在與有源區(qū)對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上外延生長(zhǎng)形成的。
10. —種半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)，包括半導(dǎo)體襯底，在半導(dǎo)體襯底上形成的隔離區(qū)， 以及位于隔離區(qū)之間的有源區(qū)，其特征在于，所述的隔離區(qū)包括位于半導(dǎo) 體襯底上的多孔絕緣層和位于多孔絕緣層上的絕緣阻擋層。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的多孔絕緣 層為多孔二氧化硅或者多孔氮氧化硅。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的多孔絕緣 層厚度為500nm至600nm。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的絕緣阻擋 層為二氧化硅或者氮氧化硅。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的絕緣阻擋 層厚度為100nm至200nm。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的半導(dǎo)體襯 底為硅。
全文摘要
一種半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)的形成方法，包括如下步驟提供半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底上形成多孔絕緣層；在多孔絕緣層上形成絕緣阻擋層；在絕緣阻擋層上形成光刻膠掩膜；圖案化光刻膠掩膜，從而在半導(dǎo)體襯底上定義有源區(qū)和隔離區(qū)；刻蝕與有源區(qū)對(duì)應(yīng)的絕緣阻擋層和多孔絕緣層形成隔離溝槽；去除光刻膠；在隔離溝槽內(nèi)填充單晶硅；平坦化所述單晶硅。本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)，包括半導(dǎo)體襯底，在半導(dǎo)體襯底上形成的隔離區(qū)，以及位于隔離區(qū)之間的有源區(qū)，其中，所述的隔離區(qū)由位于半導(dǎo)體襯底上的多孔絕緣層和位于多孔絕緣層上的絕緣阻擋層組成。上述方法形成的半導(dǎo)體隔離結(jié)構(gòu)能有效的減小淺隔離溝槽側(cè)壁和基體之間應(yīng)力。
文檔編號(hào)H01L27/02GK101123205SQ20061002991
公開日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2006年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月10日
發(fā)明者葉好華, 剛 毛 申請(qǐng)人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司