[发明专利]半导体结构及其形成方法有效
申请号: | 201710173281.4 | 申请日: | 2017-03-22 |
公开(公告)号: | CN108630523B | 公开(公告)日: | 2020-10-30 |
发明(设计)人: | 赵猛 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 |
主分类号: | H01L21/02 | 分类号: | H01L21/02;H01L29/06;H01L21/265 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 徐文欣;吴敏 |
地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体 结构 及其 形成 方法 | ||
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:
提供基底,所述基底上具有半导体层,所述半导体层暴露出部分基底;
对部分基底进行绝缘处理形成氧化层,未形成氧化层的基底形成衬底,所述氧化层位于所述衬底与半导体层之间,
所述绝缘处理的步骤包括:形成覆盖所述半导体层侧壁的侧墙;在所述半导体层暴露出的基底中形成凹槽,且所述凹槽侧壁与所述基底表面之间具有钝角夹角;通过离子注入在所述凹槽侧壁的基底中注入钝化离子,形成覆盖所述凹槽侧壁的保护层;形成所述保护层之后,对部分基底进行氧化处理形成所述氧化层,未被氧化的基底形成衬底;
所述绝缘处理之后,在所述半导体层中形成导电掺杂区。
2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述基底和半导体层的步骤包括:提供初始基底,所述初始基底包括基底区和位于所述基底区上的器件区;对所述器件区初始基底进行刻蚀,在所述器件区形成半导体层,并在所述基底区形成基底。
3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述钝化离子包括:氮离子、碳离子和氟离子中的一种或多种组合。
4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述离子注入的工艺参数包括:所述钝化离子的剂量为5E13atoms/cm2~5E14atoms/cm2;注入能量为4KeV~20KeV;注入角度小于35度。
5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述衬底用于接电压。
6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述凹槽的工艺包括各向异性干法刻蚀。
7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述离子注入之后,形成所述保护层的步骤还包括:对所述衬底进行退火处理。
8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述凹槽顶部沿垂直于所述凹槽延伸方向上的尺寸为20nm~60nm;所述半导体层在垂直于所述半导体层延伸方向上的尺寸为10nm~60nm。
9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述侧墙的材料为氮化硅或氮氧化硅;所述侧墙的厚度为4nm~8nm。
10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述绝缘处理之后,还包括:在所述半导体层两侧的衬底中形成隔离层。
11.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述隔离层的材料为氧化硅。
12.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成导电掺杂区之前,还包括:在所述半导体层中形成阱区;在所述阱区上形成栅极结构,所述栅极结构横跨所述半导体层,所述导电掺杂区位于所述栅极结构两侧的阱区中;
或者,所述导电掺杂区包括:N型掺杂区和P型掺杂区,N型掺杂区与P型掺杂区接触;形成所述导电掺杂区的步骤包括:在所述半导体层中形成N型掺杂区和P型掺杂区,所述N型掺杂区和P型掺杂区接触。
13.一种半导体结构,其特征在于,包括:
衬底,所述衬底上具有半导体层,所述半导体层暴露出部分衬底;位于所述衬底与所述半导体层之间的氧化层;
位于所述衬底内的凹槽,且所述凹槽侧壁与所述衬底表面之间具有钝角夹角;位于所述半导体层两侧衬底中的隔离层;
位于所述隔离层与所述衬底之间的保护层,且所述保护层位于所述凹槽侧壁表面;
位于所述半导体层中的导电掺杂区。
14.如权利要求13所述的半导体结构,其特征在于,所述保护层中具有钝化离子,所述钝化离子包括氮离子、碳离子和氟离子中的一种或多种组合。
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