[发明专利]集成芯片及其形成方法

说明书

本发明实施例涉及一种集成芯片及其形成方法，集成芯片包括绝缘体上硅衬底，绝缘体上硅衬底具有位于有源层与基础层之间的绝缘体层。半导体器件及浅沟槽隔离结构设置在绝缘体上硅衬底的前侧上。半导体芯结构连续地环绕半导体器件且穿过浅沟槽隔离结构并朝绝缘体上硅衬底的后侧延伸。第一绝缘体衬垫部分及第二绝缘体衬垫部分环绕半导体芯结构的第一最外侧壁及第二最外侧壁。第一绝缘体衬垫部分及第二绝缘体衬垫部分分别具有第一突起及第二突起。第一突起及第二突起配置在浅沟槽隔离结构与绝缘体上硅衬底的绝缘体层之间。

技术领域

本发明实施例涉及一种集成芯片及其形成方法。

背景技术

现代集成芯片包括形成在半导体衬底(例如，硅)上的数百万或数十亿个半导体器件。集成芯片(integrated chip，IC)可根据集成芯片的应用而使用诸多不同类型的半导体器件。为减小集成芯片的面积，可彼此紧靠地形成半导体器件。为防止半导体器件之间发生干扰，正在研究在集成芯片中进行器件隔离的技术及/或特征。其中，深沟槽隔离(deeptrench isolation，DTI)结构是在半导体器件之间提供电隔离以提高器件性能而不会在集成芯片上占据大面积的有发展前景的候选。

发明内容

本发明实施例提供一种集成芯片包括：绝缘体上硅(SOI)衬底，包括位于有源层与基础层之间的绝缘体层；半导体器件，设置在所述绝缘体上硅衬底的前侧上；浅沟槽隔离(STI)结构，位于所述绝缘体上硅衬底的所述前侧上；半导体芯结构，连续地环绕所述半导体器件且在第一方向上从所述绝缘体上硅衬底的所述前侧朝所述绝缘体上硅衬底的后侧延伸，其中所述半导体芯结构延伸穿过所述浅沟槽隔离结构；以及第一绝缘体衬垫部分及第二绝缘体衬垫部分，分别环绕所述半导体芯结构的第一最外侧壁及所述半导体芯结构的第二最外侧壁，其中所述第一绝缘体衬垫部分包括配置在所述浅沟槽隔离结构与所述绝缘体层之间的第一突起，其中所述第一突起在与所述第一方向不同的第二方向上远离所述半导体芯结构的所述第一最外侧壁延伸，且其中所述第二绝缘体衬垫部分包括配置在所述浅沟槽隔离结构与所述绝缘体层之间的第二突起，其中所述第二突起在与所述第二方向相反的第三方向上远离所述半导体芯结构的所述第二最外侧壁延伸。

本发明实施例提供一种集成芯片包括：基础层；有源层，配置在所述基础层之上；绝缘体层，分隔所述有源层与所述基础层；浅沟槽隔离(STI)结构，从所述有源层的顶表面朝所述绝缘体层延伸；以及深沟槽隔离(DTI)结构，连续地分隔所述有源层的内侧区与所述有源层的外侧区，其中所述深沟槽隔离结构延伸穿过所述浅沟槽隔离结构、延伸穿过所述有源层并延伸到所述基础层中，且其中所述深沟槽隔离结构包括：半导体芯结构，从所述有源层延伸到所述基础层；以及绝缘体衬垫结构，覆盖所述半导体芯结构的最外侧壁，其中所述绝缘体衬垫结构及所述半导体芯结构直接接触所述基础层，且其中所述绝缘体衬垫结构在所述绝缘体衬垫结构的不同高度处具有变化的宽度且在位于所述浅沟槽隔离结构与所述绝缘体层之间的高度处具有最大宽度。

本发明实施例提供一种集成芯片的形成方法包括：形成延伸到绝缘体上硅(SOI)衬底的有源层中的浅沟槽隔离(STI)结构；在所述绝缘体上硅衬底的所述有源层之上形成掩蔽层，其中所述掩蔽层包括直接上覆在所述浅沟槽隔离结构上的开口；执行第一移除工艺以移除直接位于所述掩蔽层的所述开口之下的部分所述浅沟槽隔离结构，从而暴露出所述绝缘体上硅衬底的所述有源层；执行第二移除工艺，以在侧向上移除位于所述浅沟槽隔离结构下方的部分所述有源层；执行第三移除工艺，以移除直接位于所述掩蔽层的所述开口之下的所述绝缘体上硅衬底的所述有源层的剩余部分和所述绝缘体上硅衬底的绝缘体层，从而暴露出所述绝缘体上硅衬底的基础层；在由所述第一移除工艺、所述第二移除工艺及所述第三移除工艺界定的所述绝缘体上硅衬底的所述有源层的内表面、所述绝缘体层的内表面及所述基础层的内表面内形成绝缘体衬垫层；执行第四移除工艺以移除覆盖所述绝缘体上硅衬底的所述基础层的部分所述绝缘体衬垫层；以及形成位于所述绝缘体上硅衬底之上且接触所述绝缘体衬垫层的半导体材料。

附图说明