隔离结构的形成方法技术

一种隔离结构的形成方法，包括：提供衬底；进行氧离子注入，以在衬底距离衬底表面一定深度的位置形成掺杂区；进行氧离子注入之后，在衬底内形成沟槽；形成沟槽之后，进行热处理以在掺杂区位置形成埋氧化层，沟槽露出埋氧化层；形成覆盖沟槽底部和侧壁的绝缘层。通过氧离子注入方法在衬底距离表面一定深度的位置形成埋氧化层，与现有隔离结构的形成方法相比，该方法更为简单。另外，由于隔离结构中的埋氧化层是利用氧离子注入方法形成，而不是利用绝缘体上硅衬底中的绝缘层来充当，因而能够降低隔离结构的制造成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种，包括：提供衬底；进行氧离子注入，以在衬底距离衬底表面一定深度的位置形成掺杂区；进行氧离子注入之后，在衬底内形成沟槽；形成沟槽之后，进行热处理以在掺杂区位置形成埋氧化层，沟槽露出埋氧化层；形成覆盖沟槽底部和侧壁的绝缘层。通过氧离子注入方法在衬底距离表面一定深度的位置形成埋氧化层，与现有相比，该方法更为简单。另外，由于隔离结构中的埋氧化层是利用氧离子注入方法形成，而不是利用绝缘体上硅衬底中的绝缘层来充当，因而能够降低隔离结构的制造成本。【专利说明】
本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种。
技术介绍
隔离结构用于将衬底上的相邻两个有源区电隔离。在衬底的有源区形成模拟电路(Analog Circuit)时，为了使模拟电路获得较好的抗干扰性能，所述隔离结构除了包括沟槽隔离结构之外，还包括:离衬底表面一定距离的埋氧化层(Buried Oxide)，该埋氧化层与沟槽隔离结构构成封闭的隔离结构。 现有一种包括:如图1所示，提供衬底1，衬底I采用绝缘体上娃衬底(Silicon On Insulat1n),包括底部娃层11、顶部娃层13、及位于底部娃层11和顶部硅层13之间的绝缘层12，绝缘层12用作埋氧化层；在顶部硅层13内形成底部延伸至绝缘层12的沟槽隔离结构2。 上述隔离结构形成方法中，埋氧化层是由绝缘体上硅衬底中的绝缘层来充当，由于绝缘体上硅衬底的成本较高，导致增加了隔离结构的制造成本。 现有另一种包括:先在衬底内形成埋氧化层，再在衬底内形成沟槽隔离结构。其中，所述埋氧化层的形成方法包括: 如图2所示，提供单晶硅衬底3，利用热氧化工艺在单晶硅衬底3表面形成氧化硅层、及位于氧化硅层上的多晶硅种子层，对该多晶硅种子层及氧化硅层进行图形化，以在单晶硅衬底3表面形成岛状堆叠结构4，岛状堆叠结构4包括氧化硅层41、及多晶硅种子层42，氧化硅层41作为所述埋氧化层。 如图3所示，进行外延生长，以在单晶硅衬底3及岛状堆叠结构4上形成外延层，其中，覆盖在单晶硅衬底3表面的外延层为单晶硅外延层5，覆盖在岛状堆叠结构4表面的外延层为多晶硅外延层6。然后，在单晶硅外延层5及多晶硅外延层6上形成盖帽层7。 如图4所示,进行快速热处理(Rapid Thermal Process,简称RTP),使多晶娃种子层42、以及多晶硅外延层6 (如图3所示)熔化(此时单晶硅衬底3以及单晶硅外延层5仍呈固态)，快速热处理之后随着温度逐渐下降，多晶硅种子层42、以及多晶硅外延层6 (如图3所示)发生再结晶，使其材料由多晶硅变为单晶硅，以形成单晶硅层8。因此，单晶硅外延层5、单晶硅层8和单晶硅衬底3的材料相同，三者共同构成基底，作为埋氧化层的氧化硅层41离该基底表面有一定距离。 如图5所示，进行化学机械研磨，以去除盖帽层7 (如图4所示)。 上述隔离结构形成方法中，埋氧化层的形成方法较为复杂。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是:现有在衬底内形成封闭隔离结构的方法中形成埋氧化层的方法较为复杂、成本较高。 为解决上述问题，本专利技术提供一种，包括: 提供衬底； 进行氧离子注入，以在所述衬底距离衬底表面一定深度的位置形成掺杂区； 进行所述氧离子注入之后，在所述衬底内形成沟槽； 形成所述沟槽之后，进行热处理以在所述掺杂区位置形成埋氧化层，所述沟槽露出所述埋氧化层。 可选的，所述氧离子注入的工艺参数包括:氧离子注入剂量为lX1017atom/cm3至5 X 1018atom/cm3,氧离子注入能量为 10Kev 至 2.5Mev。 可选的，所述热处理是在含氧气的气体氛围中进行，以在形成所述埋氧化层的同时，形成覆盖所述沟槽底部和侧壁、材料为氧化硅的绝缘层。 可选的，所述含氧气的气体氛围还包括氢气。 可选的，所述含氧气的气体还包括惰性气体。 可选的，所述惰性气体为氮气和氩气的混合气体。 可选的，所述热处理的工艺参数包括:温度为900°C至1300°C，时间为30min至800min,氧气的流量为Islm至20slm,氢气的流量为0.1slm至1slm,氮气的流量为0.1slm至20slm,気气的流量为0.1slm至20slm。 可选的，还包括:形成位于所述绝缘层上的填充层，所述填充层将所述沟槽填充满。 可选的，所述填充层的材料为氧化硅、氮化硅或多晶硅。 可选的，还包括:形成将所述沟槽填充满的绝缘层。 可选的，所述掺杂区的形成方法包括: 在所述衬底上形成掩模层，所述掩模层具有露出衬底的开口 ； 以所述掩模层为掩模进行氧离子注入，以在所述开口下方的衬底内形成所述掺杂区； 形成所述掺杂区之后，去除所述掩模层。 与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点: 通过氧离子注入方法在衬底距离表面一定深度的位置形成埋氧化层，与现有相比，该方法更为简单。另外，由于隔离结构中的埋氧化层是利用氧离子注入方法形成，而不是利用绝缘体上硅衬底中的绝缘层来充当，因而能够降低隔离结构的制造成本。 进一步地，在进行所述热处理以形成埋氧化层的步骤中，衬底内的沟槽可以释放在热处理步骤中产生的应力。 【专利附图】【附图说明】 图1是现有一种隔离结构的剖面结构示意图； 图2至图5是现有一种隔离结构形成方法中隔离结构在不同制作阶段的剖面结构示意图； 图6至图11是本专利技术的第一实施例中衬底在不同制作阶段的剖面结构示意图； 图12至图13是本专利技术的第三实施例中衬底在不同制作阶段的剖面结构示意图； 图14是本专利技术的第四实施例中衬底在其中一个制作阶段的剖面结构示意图。 【具体实施方式】 为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。 如图6所示，提供衬底100。 在本实施例中，衬底100为硅衬底。在其他实施例中，衬底100也可以为其他含有硅的衬底。 继续参照图6所示，进行氧离子注入，以在衬底100距离表面一定深度的位置形成惨杂区110。 在本实施例中，掺杂区110的形成方法包括:在衬底100上形成掩模层120，掩模层120具有露出衬底100的开口 121 ;以掩模层120为掩模进行氧离子注入，以在开口 121下方的衬底100内形成掺杂区110 ;如图7所示，形成掺杂区110之后去除掩模层120 (如图6所示)。 在具体实施例中，掩模层120为光刻胶层。在其他实施例中，掩模层120也可以为氧化娃层与光刻胶层的叠层结构，光刻胶层位于氧化娃层上方；或者，掩模层120也可以为氮化娃层与光刻胶层的叠层结构，光刻胶层位于氮化娃层上方；或者，掩模层120也可以为氮化娃层、氧化娃层与光刻胶层的叠层结构，氧化娃层位于氮化娃层上方，光刻胶层位于氧化硅层上方。当然，掩模层120并不能局限于所给实施例，也可以为其他适于用作掩模的材料。 在具体实施例中，所述氧离子注入的工艺参数包括:氧离子注入剂量为I X 1017atom/cm3 至 5 X 1018atom/cm3,氧离子注入能量为 10Kev 至 2.5Mev。 在进行所述氧离子注入步骤中，还可以对衬底100进行加热，以增加氧离子的活性。在具体实施例中，在进行所述氧离子注入时，衬底100本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔离结构的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底；进行氧离子注入，以在所述衬底距离衬底表面一定深度的位置形成掺杂区；进行所述氧离子注入之后，在所述衬底内形成沟槽；形成所述沟槽之后，进行热处理以在所述掺杂区位置形成埋氧化层，所述沟槽露出所述埋氧化层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨广立，王刚宁，俞谦荣，汪铭，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31