[发明专利]硅岛结构及其制作方法

说明书

本发明提供了一种硅岛结构及其制作方法，所述方法包括：在硅衬底内形成多个第一沟槽，至少在部分第一沟槽中填充绝缘材料，以在第一沟槽内形成第二沟槽，形成覆盖硅衬底以及第二沟槽侧壁及底部的保护层，刻蚀去除第二沟槽底部的保护层以及第二沟槽下方的绝缘材料，以露出第一沟槽，氧化被第一沟槽侧壁暴露出的硅衬底，至相邻第一沟槽侧壁之间的硅衬底全部氧化，以形成氧化层，去除第二沟槽侧壁的保护层，填充隔离材料在第二凹槽内形成隔离结构，从而形成多个彼此完全绝缘的硅岛，可以在目前工艺基础上，不需要额外的离子注入、键合等工艺实现特定区域硅岛的形成，从而实现与绝缘衬底上硅相同的特性，可以极大的降低工艺的复杂程度，降低成本。

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，具体涉及一种硅岛结构及其制作方法。

背景技术

近年来，随着半导体集成电路制造技术的发展，芯片中所含元件的数量不断增加，元件的尺寸也因集成度的提升而不断缩小，使用的线路宽度已进入微米的细小范围。然而，无论元件尺寸如何缩小化，在芯片中各个元件之间仍必须有适当地绝缘或隔离，才能得到良好的元件性质。这方面的技术一般称为元件隔离技术，其主要目的是在各元件之间形成隔离结构，并且在确保良好隔离效果的情况下，尽量缩小隔离结构所占的空间，以空留出更多的芯片面积来容纳更多的元件。

现有的半导体制作技术中，通常使用绝缘衬底上硅(SOI：Silicon-On-Insulator)技术来实现良好的隔离，该SOI技术可以有效改善因器件特征尺寸减小所产生的衬底效应(Body-effect)，也可以通过多晶硅沉积研磨后再倒置的方法形成特定区域绝缘硅岛的方法来实现完全隔离。无论是SOI还是多晶硅研磨倒置形成硅岛的工艺，工艺都比较复杂，成本较高，且生产周期相对较长。

图1～4为一种硅岛结构的制作方法的各步骤结构示意图，请参考图1～图4所示，所述硅岛结构的制作方法包括：

首先，提供一硅衬底10，在所述硅衬底10内形成多个沟槽11，在所述沟槽11的侧壁、底部以及所述硅衬底10上覆盖氧化层12，形成如图1所示的结构。

接着，在所述硅衬底10上沉积多晶硅层13，所述多晶硅层13覆盖所述硅衬底10并填满所述沟槽11，如图2所示。

接着，对所述多晶硅层13进行化学机械研磨，使得所述多晶硅层13具有相对平坦的表面，如图3所示。

最后，翻转所述硅衬底10，并对翻转后的所述硅衬底10进行化学机械研磨至暴露出所述氧化层12，剩余的所述硅衬底10被沟槽11隔离为多个彼此完全绝缘的硅岛14，如图4所示。

但是，在上述形成硅岛的过程中，需要进行两次化学机械研磨(针对多晶硅层13的化学机械研磨以及针对翻转后的硅衬底10的化学机械研磨)，受化学机械研磨工艺的精度所限，研磨过程的均匀度并不好控制，尤其是对翻转后的硅衬底10的研磨，容易造成部分区域的氧化层12被暴露出来甚至被去除掉一部分，而部分区域的氧化层还被硅衬底所覆盖，从而对最终形成的硅岛造成影响。并且，在形成硅岛14之后，还需要在所述硅衬底10的底部(靠近所述硅岛14的一侧)键合承载衬底以提供支撑，两次化学机械研磨以及键合步骤使得该方法相对工艺比较复杂，成本较高，且生产周期相对较长。

而采用绝缘衬底上硅技术来实现隔离，一般需要对衬底进行离子注入工艺来形成隔离，或者通过硅片键合来形成隔离，其方法相对工艺比较复杂，成本较高，且生产周期相对较长。

发明内容

基于以上所述的问题，本发明的目的在于提供一种硅岛结构及其制作方法，形成多个完全彼此绝缘的硅岛，且降低工艺的复杂程度。

为实现上述目的，本发明提供一种硅岛结构的制作方法，包括以下步骤：

提供一硅衬底，并在所述硅衬底内形成多个第一沟槽；

形成绝缘材料，所述绝缘材料至少填充在部分所述第一沟槽的底部，以在相应的所述第一沟槽内形成第二沟槽；