[发明专利]SOI的有源区的隔离方法

权利要求书

1.一种SOI的有源区的隔离方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、提供一SOI衬底结构，所述SOI衬底包括半导体主体层，介质埋层和半导体顶层，所述介质埋层形成于所述半导体主体层表面，所述半导体顶层形成于所述介质埋层表面；在所述半导体顶层表面形成硬质掩膜层；

步骤二、对所述硬质掩膜层进行图形化刻蚀形成第一开口，所述第一开口将所述半导体顶层表面暴露；

步骤三、进行选择性外延生长在所述第一开口暴露的所述半导体顶层表面形成第一外延层，所述第一外延层从所述半导体顶层的表面开始由下往上生长，所述第一开口的侧面不生长所述第一外延层，所述第一外延层形成后会在所述第一开口的侧面处形成第一凹口；

步骤四、进行氧化工艺使所述第一外延层全部被氧化以及使所述第一凹口底部的所述半导体顶层也被氧化并最后形成第一氧化层，在所述第一凹口底部所述第一氧化层会穿过所述半导体顶层；

步骤五、去除所述硬质掩膜层和所述第一氧化层从而露出所述半导体顶层的顶部表面且在所述第一氧化层穿过所述半导体顶层的位置处形成隔离凹槽，所述隔离凹槽之间的所述半导体顶层作为有源区。

2.如权利要求1所述的SOI的有源区的隔离方法，其特征在于：所述SOI衬底为FDSOI衬底，形成于所述半导体顶层中的半导体器件工作时，栅极结构底部的所述半导体顶层的整个厚度会全部被耗尽。

3.如权利要求1或2所述的SOI的有源区的隔离方法，其特征在于：所述半导体主体层的材料包括硅或锗。

4.如权利要求1或2所述的SOI的有源区的隔离方法，其特征在于：所述介质埋层的材料包括氧化硅，高介电常数材料。

5.如权利要求1或2所述的SOI的有源区的隔离方法，其特征在于：所述半导体顶层的材料包括硅或锗。

6.如权利要求2所述的SOI的有源区的隔离方法，其特征在于：所述半导体顶层的厚度达5nm～20nm。

7.如权利要求2所述的SOI的有源区的隔离方法，其特征在于：所述硬质掩膜层由第二氧化层和第三氮化层叠加而成。

8.如权利要求7所述的SOI的有源区的隔离方法，其特征在于：所述第二氧化层的厚度为所述第三氮化层的厚度为

9.如权利要求7所述的SOI的有源区的隔离方法，其特征在于：步骤一中，采用扩散工艺或化学气相沉积工艺形成所述第二氧化层；

所述第三氮化层为采用扩散工艺形成的HCD氮化硅。

10.如权利要求7所述的SOI的有源区的隔离方法，其特征在于：步骤二的图形化刻蚀工艺包括如下分步骤：

步骤21、进行光刻工艺定义出所述第一开口的形成区域；

步骤22、根据光刻定义对所述硬质掩膜层进行刻蚀形成所述第一开口。

11.如权利要求10所述的SOI的有源区的隔离方法，其特征在于：步骤22中的刻蚀工艺包括：

进行干法刻蚀并停止在所述第二氧化层上；

进行湿法刻蚀将所述第二氧化层去除；

或者，步骤22中的刻蚀工艺包括：进行以所述半导体顶层为停止层的干法刻蚀以将所述第三氮化层和所述第二氧化层都去除。

12.如权利要求2所述的SOI的有源区的隔离方法，其特征在于：所述第一外延层的材料包括硅或锗。

13.如权利要求12所述的SOI的有源区的隔离方法，其特征在于：所述第一外延层的厚度为

14.如权利要求12所述的SOI的有源区的隔离方法，其特征在于：步骤四中的所述氧化工艺采用快速热氧化工艺。