[发明专利]半导体结构及其形成方法在审
申请号: | 202110111383.X | 申请日: | 2021-01-27 |
公开(公告)号: | CN114823477A | 公开(公告)日: | 2022-07-29 |
发明(设计)人: | 罗浩 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司;中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 |
主分类号: | H01L21/762 | 分类号: | H01L21/762 |
代理公司: | 北京市一法律师事务所 11654 | 代理人: | 刘荣娟 |
地址: | 100176 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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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:
提供第一晶圆;
在所述第一晶圆表面形成堆叠层,所述堆叠层包括若干交替堆叠的第一介质层和第二介质层,其中所述堆叠层的起始层和顶层都为第一介质层;
在所述堆叠层中形成若干支撑结构,用于支撑所述第一介质层,所述支撑结构的底面低于第一层第二介质层的底面,高于第一层第一介质层的底面。
2.如权利要求1所述半导体结构的形成方法,其特征在于,还包括:
提供第二晶圆,所述第二晶圆包括第二衬底以及包围所述第二衬底的保护介质层;
将所述第二晶圆与所述堆叠层的顶层键合;
去除部分所述第二晶圆,形成绝缘体上硅结构。
3.如权利要求2所述半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第二衬底的材料包括单晶硅。
4.如权利要求2所述半导体结构的形成方法,其特征在于,去除部分所述第二晶圆的方法包括:
键合前在所述第二晶圆的第二衬底的设定深度处注入氢形成注入层;
对所述第二衬底进行退火处理;
键合时以距离所述注入层较近的一面作为键合界面进行键合;
键合后沿所述注入层剥离高于所述注入层的部分第二晶圆。
5.如权利要求2所述半导体结构的形成方法,其特征在于,还包括:
去除有源区之外的第二衬底以及保护介质层;
刻蚀有源区之外的部分堆叠层至去除部分起始层,形成沟槽;
去除所述第二介质层形成空气层;
填充所述沟槽以及支撑结构远离有源区一侧的空气层形成隔离结构。
6.如权利要求5所述半导体结构的形成方法,其特征在于,填充所述沟槽以及支撑结构远离有源区一侧的空气层形成隔离结构的方法包括:
在所述沟槽以及支撑结构远离有源区一侧的空气层沉积隔离材料层,所述隔离材料层高于所述第二衬底表面;
去除高于所述第二衬底表面的隔离材料层。
7.如权利要求6所述半导体结构的形成方法,其特征在于,去除高于所述第二衬底表面的隔离材料层的方法包括化学机械研磨工艺和清洗工艺。
8.如权利要求1所述半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述若干支撑结构的方法包括:
刻蚀所述堆叠层至去除部分起始层,形成若干相互不连通的通孔;
在所述若干通孔中以及所述堆叠层表面沉积支撑材料层;
使用化学机械研磨工艺去除高于所述堆叠层顶层的支撑材料层。
9.如权利要求1所述半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一晶圆包括第一衬底以及位于所述第一衬底表面的富陷阱层,所述堆叠层位于所述富陷阱层表面。
10.如权利要求1所述半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一介质层的材料包括氧化硅,所述第二介质层的材料包括氮化硅。
11.如权利要求1所述半导体结构的形成方法,其特征在于,所述堆叠层的堆叠层数为三层至九层。
12.如权利要求1所述半导体结构的形成方法,其特征在于,所述支撑结构在所述堆叠层中呈阵列式分布。
13.一种半导体结构,其特征在于,包括:
第一晶圆,所述第一晶圆表面形成有若干第一介质层以及位于所述若干第一介质层之间的空气层;
若干支撑结构,位于所述若干第一介质层和空气层中用于支撑所述若干第一介质层,所述支撑结构的底面低于第一层空气层的底面,高于第一层第一介质层的底面。
14.如权利要求13所述的半导体结构,其特征在于,所述若干第一介质层上还形成有保护介质层和位于所述保护介质层上的第二衬底。
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