[发明专利]一种深沟槽隔离结构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种深沟槽隔离结构。

背景技术

MOS(Metal Oxide semiconductor金属氧化物半导体，简称MOS)晶体管是现在集成电路里最重要的一种基本电子元件。通常，一个完整的集成电路是由许多个MOS管组成，为了防止这些临近的晶体管发生短路的现象，相邻的MOS晶体管间必须假如用来做电性隔离的隔离结构，比较典型的是深槽隔离和深槽隔离。

现有的深槽隔离结构中，在形成深槽后，会通过热氧化的方法在深槽的内壁形成一绝缘层，绝缘层的厚度约40～60埃。然后利用填充能力较好的多晶硅作为绝缘层填入，之后会通过回刻工艺去除深槽顶部的填充层，以填充氧化物以防止后续的离子注入工艺在填充层中引入杂质而增加相邻有源区之间的漏电。但即便如此，漏电流还是会发生，当深沟槽两边的N型掺杂区一边施加高压，另一边施加低压时，由于绝缘层太薄，致使电荷通过隧穿效应进入填充层，从而使得填充层带正电，在深槽隔离的底部，也会因为等离子损伤而残留许多电荷，这样在就会形成如图所示的导电沟道。填充层、深槽隔离两边的N型掺杂区就形成了寄生的MOS晶体管，一旦填充的填充层中的电压超过了该寄生晶体管的阈值电压，那么两边的N型掺杂区之间就会产生较大的漏电流，这是本领域技术人员所不愿看到的。目前的一种解决办法就是在深沟槽内填入氧化物，但是氧化物的填充能力较差；另一种解决办法是在深沟槽内填入空气隔离，但是这种工艺技术实现难度较大，且成本也非常高。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种深沟槽隔离结构，形成于一衬底之上的有源区结构之间的一沟槽内，所述沟槽及所述深沟槽隔离结构向下延伸至所述衬底中；

包括覆盖所述沟槽内壁及底部的绝缘层，以及填充覆盖所述绝缘层后的所述沟槽的一填充层；其中，还包括：

接触结构，连接所述填充层的上表面；

金属层，形成于所述接触结构的上方并与所述接触结构连接，用于接收外部电场以改变所述填充层中的电位。

上述的深沟槽隔离结构，其中，所述填充层为多晶硅。

上述的深沟槽隔离结构，其中，所述绝缘层为氧化物层。

上述的深沟槽隔离结构，其中，所述深沟槽隔离结构高出所述有源区结构的上表面。

上述的深沟槽隔离结构，其中，所述衬底为P型掺杂。

上述的深沟槽隔离结构，其中，所述有源区结构为N型掺杂。

上述的深沟槽隔离结构，其中，所述沟槽为垂直型沟槽。

上述的深沟槽隔离结构，其中，所述沟槽为梯形沟槽。

有益效果：本发明提出的一种深沟槽隔离结构，能够通过改变深沟槽隔离结构中填充层的电位，进而阻止电荷隧穿进入填充层，以及避免深沟槽隔离结构底部的等离子损伤而残留的电荷形成的导电通道，从而改善了隔离的有源区结构之间出现的漏电流的情况。

附图说明

图1为本发明一实施例中深沟槽隔离结构的结构原理图；

图2为本发明一实施例中深沟槽隔离结构的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

在一个较佳的实施例中，如图1所示，提出了一种深沟槽隔离结构20，形成于一衬底10之上的有源区结构11之间的一沟槽内，沟槽及深沟槽隔离结构20向下延伸至衬底10中；

包括覆盖沟槽内壁及底部的绝缘层21，以及填充覆盖绝缘层21后的沟槽的一填充层22；其中，还可以包括：

接触结构23，连接填充层22的上表面；

金属层24，形成于接触结构23的上方并与接触结构23连接，用于接收外部电场以改变填充层22中的电位。

上述技术方案中，由于金属层24通过接触结构23连接填充层22，因此可以方便地通过在金属层24上施加电压使得填充层22中的电位产生偏移；例如，由深沟槽隔离结构20分隔开的两个有源区结构11为N型掺杂，分别连接连线A和连线B，当其中左侧的有源区结构11通过连线A获得一预设高压，右侧有源区结构11通过连线B获得一预设低压时，即使绝缘层21较薄，通过在金属层24上施加负电，可以避免电荷通过隧穿效应进入并在填充层22内累积，从避免填充层22带正电，进而避免了深沟槽隔离结构20的底部形成导通通道，但这只是一种情况，不应视为是对本发明的限制；接触结构23的形成方式可以是现有的技术，例如通过刻蚀和导电物质填充形成接触孔等，在此不再赘述；