[发明专利]浅沟槽隔离结构、其制作方法及基于该结构的器件

权利要求书

1. 一种制作浅沟槽隔离（STI）结构的方法，其特征在于包括如下步骤：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成绝缘介质；

借助掩膜，刻蚀部分绝缘介质以露出下面的半导体衬底，未刻蚀掉的绝缘介质构成STI区；以及

在所述STI区之间的所述半导体衬底上外延生长半导体层作为有源区。

2. 如权利要求1所述的制作STI结构的方法，还包括在外延生长步骤之前在所述STI区的顶面和侧壁上形成衬里氧化层。

3. 如权利要求1所述的制作STI结构的方法，其中所述衬里氧化层是通过热氧化或沉积工艺形成的。

4. 如权利要求1所述的制作STI结构的方法，其中所述半导体衬底为（100）晶向或（110）晶向的硅衬底。

5. 如权利要求1所述的制作STI结构的方法，其中所述外延生长的半导体层与所述半导体衬底的材料相同。

6. 如权利要求1-5中任一项所述的制作STI结构的方法，其中将STI区刻蚀为具有上窄下宽的形状。

7. 如权利要求6所述的制作STI结构的方法，其中所述将STI区刻蚀为具有上窄下宽的形状包括如下之一：

将所述STI区刻蚀成具有正梯形形状，其中所述正梯形的顶边的横向宽度为D1，底边的横向宽度为D2，且D2>D1；

将STI区刻蚀为具有上部结构为矩形下部结构为正梯形形状的组合结构，其中所述矩形的横向宽度为D1，所述正梯形的顶边的横向宽度为D1，底边的横向宽度为D2，且D2>D1；

将STI区刻蚀为具有上部结构为正梯形下部结构为矩形形状的组合结构，其中所述正梯形的顶边的横向宽度为D1，底边的横向宽度为D2，所述矩形的横向宽度为D2，且D2>D1；

将STI区刻蚀为具有上部结构为横向宽度为D1的矩形、下部结构为横向宽度为D2的矩形形状的组合结构，其中D2>D1。

8. 如权利要求7所述的制作STI结构的方法，其中通过改变刻蚀工艺参数来改变所述隔离区的横向宽度D1和D2或上部结构和下部结构的高度比。

9. 如权利要求8所述的制作STI结构的方法，其中改变刻蚀工艺参数包括改变反应气体的组分比例和射频功率。

10. 一种浅沟槽隔离（STI）结构，其特征在于包括：

半导体衬底；

在半导体衬底上形成的图案化的绝缘介质，作为STI区；以及

在所述STI区之间的半导体衬底上形成的半导体层，作为有源区，其中所述半导体层与所述半导体衬底的材料相同。

11. 如权利要求10所述的浅沟槽隔离（STI）结构，其特征在于还包括在所述STI区的顶面和侧壁上形成的衬里氧化层。

12. 如权利要求11所述的浅沟槽隔离（STI）结构，其特征在于所述衬里氧化层的材料包括氧化物、氮化物或其组合。

13. 如权利要求10所述的浅沟槽隔离（STI）结构，其中所述半导体衬底为（100）晶向或（110）晶向的硅衬底。

14. 如权利要求10-13中任一项所述的浅沟槽隔离（STI）结构，其中STI区具有上窄下宽的形状。

15. 如权利要求14所述的浅沟槽隔离（STI）结构，其中所述上窄下宽的形状是如下之一：

正梯形形状，其中所述正梯形的顶边的横向宽度为D1，底边的横向宽度为D2，且D2>D1；

上部结构为矩形下部结构为正梯形的组合形状，其中所述矩形的横向宽度为D1，所述正梯形的顶边的横向宽度为D1，底边的横向宽度为D2，且D2>D1；

上部结构为正梯形下部结构为矩形的组合形状，其中所述正梯形的顶边的横向宽度为D1，底边的横向宽度为D2，所述矩形的横向宽度为D2，且D2>D1；

上部结构为横向宽度为D1的矩形、下部结构为横向宽度为D2的矩形的组合形状，其中D2>D1。

16. 一种CMOS器件，其特征在于包括如权利要求10-15中任一项所述的浅沟槽隔离结构，其中在两个相邻有源区中分别形成PMOS晶体管和NMOS晶体管。

17. 包括如权利要求16所述的CMOS器件的动态随机存储器（DRAM）或闪存（Flash）。