[发明专利]具有气隙沟槽隔离区的集成电路结构和相关设计结构

说明书

技术领域

本文中公开的主题涉及具有气隙（air-gap）沟槽隔离区（isolation）的集成电路结构以及相关的设计结构。更具体地说，本文中公开的主题涉及具有气隙沟槽隔离区的集成电路结构、形成此结构的方法以及关联的设计结构。

背景技术

随着集成电路的尺寸的持续减小，在这些器件中实现工作组件的有效隔离变得更加困难。尤其是在晶体管结构的情况下，设计要求需要有效地隔离工作组件以降低诸如寄生耦合和不利的高功耗的负面影响。

发明内容

公开了一种形成集成电路结构的方法。所述方法包括：形成延伸穿过浅沟槽隔离区（STI）并进入衬底中的通气过孔（vent via）；选择性地去除所述通气过孔的底部处的所述衬底的暴露部分，以在所述衬底内形成开口，其中所述衬底内的所述开口邻接所述STI的底面或侧壁中的至少一者；以及密封所述通气过孔以在所述衬底内的所述开口中形成气隙。

第一方面包括一种形成集成电路结构的方法，所述方法包括：形成延伸穿过浅沟槽隔离区（STI）并进入衬底中的通气过孔；选择性地去除所述通气过孔的底部处的所述衬底的暴露部分，以在所述衬底内形成开口，其中所述衬底内的所述开口邻接所述STI的底面或侧壁中的至少一者；以及密封所述通气过孔以在所述衬底内的所述开口中形成气隙。

第二方面包括一种晶体管结构，所述晶体管结构具有：衬底；位于所述衬底内的浅沟槽隔离区（STI）；覆盖所述STI的基极区；通过所述衬底与所述基极区分隔的集电极区；位于所述衬底内的气隙区，所述气隙区邻接所述STI的下表面或所述STI的侧壁中的至少一者；以及密封所述气隙区的覆盖层（cap layer）。

第三方面包括一种用于设计、制造或测试半导体器件的在机器可读存储介质中有形地体现的设计结构，所述设计结构具有晶体管结构，所述晶体管结构包括：衬底；位于所述衬底内的浅沟槽隔离区（STI）；覆盖所述STI的基极区；通过所述衬底与所述基极区分隔的集电极区；位于所述衬底内的气隙区，所述气隙区邻接所述STI的下表面或所述STI的侧壁中的至少一者；以及密封所述气隙区的覆盖层。

附图说明

通过下面结合附图给出的对本发明各方面的详细描述，本发明的这些和其他特征将变得更容易理解，所述附图示出本发明的各种实施例，其中：

图1示出根据各种实施例正经历处理的集成电路结构的横截面图；

图2示出根据各种实施例正经历处理的集成电路结构的横截面图；

图3示出根据各种实施例正经历处理的集成电路结构的横截面图；

图4示出根据各种实施例正经历处理的集成电路结构的横截面图；

图5示出根据各种实施例的集成电路结构的横截面图；

图6示出根据各种备选实施例的集成电路结构的横截面图；

图7-11示出根据本发明的各种备选实施例的集成电路结构的横截面图；以及

图12示出根据各种实施例的设计流程图。

注意，本发明的附图并未必按比例绘制。所述附图旨在仅示出本发明的典型方面，因此不能被视为限制本发明的范围。在附图中，各图之间相同的标号表示相同的部件。

具体实施方式

如在本文中描述的那样，公开的主题涉及具有气隙沟槽隔离区的集成电路结构。更具体地说，本文中公开的主题涉及具有气隙沟槽隔离区的集成电路结构以及形成此结构的方法。

随着集成电路的尺寸的持续减小，在这些器件中实现工作组件的有效隔离变得更加困难。尤其是在晶体管结构的情况下，设计要求需要有效地隔离工作组件以降低诸如寄生耦合和不利的高功耗的负面影响。如本文中描述的那样，本发明的各方面提供形成具有有效隔离区的结构的方法以及如此形成的结构。

第一方面包括一种形成集成电路结构的方法，所述方法包括：形成延伸穿过浅沟槽隔离区（STI）并进入衬底中的通气过孔；选择性地去除所述通气过孔的底部处的所述衬底的暴露部分，以在所述衬底内形成开口，其中所述衬底内的所述开口邻接所述STI的底面或侧壁中的至少一者；以及密封所述通气过孔以在所述衬底内的所述开口中形成气隙。

第二方面包括一种晶体管结构，所述晶体管结构具有：衬底；位于所述衬底内的浅沟槽隔离区（STI）；覆盖所述STI的基极区；通过所述衬底与所述基极区分隔的集电极区；位于所述衬底内的气隙区，所述气隙区邻接所述STI的下表面或所述STI的侧壁中的至少一者；以及密封所述气隙区的覆盖层。