有源区域结构以及其形成方法技术

本发明专利技术公开一种有源区域结构以及其形成方法。该有源区域结构，包含元件区域、有源层以及浅沟槽绝缘层。元件区域是定义在一基底上。有源层是由该基底的顶部所构成，具有多个元件单元在该元件区域内，以及边界结构围绕该元件区域，其中该边界结构具有至少一个分枝向内延伸入该元件区域，且在该多个元件单元的其中一部分之间。浅沟槽绝缘层具有第一部件形成于该边界结构内以使该多个元件单元之间绝缘，以及第二部件围绕该边界结构的外周围。该浅沟槽绝缘层的该第二部件将该多个元件单元与周边有源区域隔离。

Active region structure and its formation method

The present invention discloses an active region structure and a method for forming the active region. The active region consists of the component area, the active layer and the shallow groove insulation layer. The component area is defined on a base. The active layer is composed of the top of the substrate, having a plurality of elements in the element region, and boundary structure around the element area, where the boundary structure has at least one branch extending inward into the element region, and between which a portion of the plurality of element units. The shallow groove insulating layer has the first component formed in the boundary structure, so that the insulation between the multiple element units and the second parts around the boundary structure are outside. The second parts of the shallow groove insulating layer separate the plurality of element units from the surrounding active regions.

【技术实现步骤摘要】
有源区域结构以及其形成方法
本专利技术涉及半导体技术。更明确地说，本专利技术涉及半导体的有源区域构以及其形成方法。
技术介绍
近年来对于电子产品的设计，一般会具有多功能且快速的处理能力。为了增加处理能力，例如是电脑系统或是多功能的电子产品，其都需要大容量的动态随机存取存储器(DRAM)。而为了能提升记忆容量，存储器的存储单元的尺寸需要缩小，但是存储单元的尺寸大量缩小后会引发其他的问题，使得存储单元的操作不稳定或是损毁。半导体元件一般是以在基底上定义出的有源层单元为基础，往上形成所要的元件结构。因此，在基底上的有源层单元是元件的基础，会决定元件的尺寸，形状以及位置。有源层单元以下又称为元件单元。以存储器的存储单元为例，多个元件单元会在预定的元件区域以规则排列的方式构成阵列。一个元件单元最后会形成一个存储单元。另外，为了能操作这些存储单元，在存储单元的周围还会有一些周边电路来控制这些存储单元。这些周边电路也是以周边有源区域为基础所形成。因此，在大量缩小半导体元件尺寸的需求下，如何设计元件结构使能维持元件的正常运作也是需要考虑的课题其一。
技术实现思路
本专利技术提供一种有源区域结构以及其形成方法，至少能避免当半导体元件的尺寸缩小时，在元件周围的浅沟槽绝缘结构所产生的应力，造成半导体元件的损坏。在一实施例中，本专利技术提供一种有源区域结构。有源区域结构包含元件区域、有源层以及浅沟槽绝缘层。元件区域是定义在一基底上。有源层是由该基底的顶部所构成，具有多个元件单元在该元件区域内，以及边界结构围绕该元件区域，其中该边界结构具有至少一个分枝向内延伸入该元件区域，且在该多个元件单元的其中一部分之间。浅沟槽绝缘层具有第一部件形成于该边界结构内以使该多个元件单元之间绝缘，以及第二部件围绕该边界结构的外周围。该浅沟槽绝缘层的该第二部件将该多个元件单元与周边有源区域隔离。在一实施例中，本专利技术提供一种形成有源区域结构的方法。此方法包含:在一基底上设定一元件区域。对该基底的顶部图案化，以形成一有源层，其中该有源层具有多个元件单元在该元件区域内，以及边界结构围绕该元件区域，其中该边界结构具有至少一个分枝向内延伸入该元件区域，且在该多个元件单元的其中一部分之间；形成浅沟槽绝缘层于该基底上，其中该浅沟槽绝缘层具有第一部件形成于该边界结构内以使该多个元件单元之间绝缘，以及第二部件围绕该边界结构的外周围，其中该浅沟槽绝缘层的该第二部件将该多个元件单元与周边有源区域隔离。在一实施例中，该多个元件单元的每一个是条状件具有纵向方向，该多个元件单元在该纵向方向对准，以形成多条有源线，该多条有源线的每一条有该多个元件单元的多个。在一实施例中，该至少一个分枝的每一个对准于该多条有源线的对应其一，在相邻的两条该有源线之间。在一实施例中，属于该多条有源线的相同一条的该多个元件单元及该分枝是相同线宽。在一实施例中，该边界结构的该外周围有多个缺口。在一实施例中，该边界结构包含分离的多段边界，分置于该元件区域的多边，该多段边界也被该浅沟槽绝缘层隔离。在一实施例该多段边界的该外周围有至少一个缺口。在一实施例中，该边界结构是连续围绕该元件区域。基于上述，本专利技术提出的有源区域结构与其制造方法，在元件区域的周围还包含边界结构，围绕元件区域，如此可以阻挡外围大区域的浅沟槽绝缘层对元件区域所产生的应力，防止在元件区域的周围边区域的元件单元，因为应力而损坏。另外，边界结构有包含向元件区域内延伸的分枝，可以补偿有源线之间在端部不平均的应力，也可以避免元件单元的损坏。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。附图说明图1为根据本专利技术的一实施例，有源区域结构的上视示意图；图2为根据本专利技术的一实施例，有源区域结构的上视示意图；图3A至图3F为根据本专利技术的一实施例，有源区域结构的制造流程剖面示意图；图4A至图4C为根据本专利技术的一实施例，有源区域结构的制造流程上视示意图；图5为根据本专利技术的一实施例，有源区域结构的制造方法示意图。主要元件标号说明90:存储器装置100:有源区域结构102:元件区域104:元件单元106:边界结构106a:分枝(分支)108:浅沟槽绝缘层108a:第一部件108b:第二部件110:周边有源区域112:缺口120:间隙150:有源层200:基底202:第一掩模层204:第二掩模层204a:凸条204b:边界区域206:开口208:间隙壁210:填入层212:间隙214a:区域214b:开口216:介电层218:SOD层具体实施方式半导体元件，其例如存储单元，是需要隔离达到绝缘的效，而绝缘的结构在高元件密度的要求下，例如会采用浅沟槽绝缘层的方式，形成在这些元件单元之间以及在这些元件单元与周边有源区域之间，以提供元件之间的绝缘效果。本专利技术考虑元件之间的绝缘品质，提出因应的设计。浅沟槽绝缘层的材料是介电材料，而元件单元与周边有源区域是由基底的一部分所构成，例如是硅基底的表层部分，经过图案化后所形成。再者，元件单元与周边有源区域之间的距离会比这些元件单元之间的间隙大，而占据较大的面积产生较大的应力。因此浅沟槽绝缘层的材料会对在边缘区域的元件单元造成不平衡的应力，而容易损坏处于边缘的一些元件单元。本专利技术对于元件单元的形成提出有效的设计，能降低浅沟槽绝缘层对元件单元产生的应力效应，避免元件单元的损坏。以下举多个实施例来说明本专利技术，但是本专利技术不限于所举的实施例。图1为根据本专利技术的一实施例，有源区域结构的上视示意图。参阅图1，对于一个装置的整体半导体结构，以存储器装置90为例会包含有源区域100、周边有源区域110以及在其间隔离用的绝缘层108。有源区域100是用来形成高密度元件的区域。以存储器装置90为例，在有源区域100是用来形成存储单元阵列的区域。有源区域100包含元件区域102。在元件区域102预计要形成多个元件单元104，当作所要制造完成的元件结构的基础。也就是，由这些元件单元104所形成的阵列，其所处的区域以下又称为元件区域102。有源区域100在元件区域102外围还包含边界结构106。在所举的一实施例中，边界结构106例如是连续围绕元件区域102。元件单元104与边界结构106都是由基底的表层经过图案化的制造过程所形成，其中基底例如硅基底。元件单元104与边界结构106以下又统称为有源层150，具有多个元件单元104在元件区域102内，以及边界结构106围绕元件区域102。本专利技术的边界结构106具有至少一个分枝106a向内延伸入元件区域102，且在这些元件单元104的其中一部分之间。分枝106a的数量一般是多个。有源区域100还包含浅沟槽绝缘层108，用以绝缘这些元件单元104，以及将这些元件单元10相对于周边有源区域110隔离。在此可以了解，有源区域100所包含的浅沟槽绝缘层108是整体结构的一部分。浅沟槽绝缘层108实际上是延伸到周边有源区域110，也提供对周边有源区域110的绝缘效果。在一实施例的较具体结构中，浅沟槽绝缘层108是具有第一部件108a以及第二部件108b。第一部件108a形成于边界结构106内以使这些元件单元104之间绝缘。第二部件108b是围绕边界结构106的外周围。也就是，浅沟槽绝缘层108的该第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有源区域结构，包含:元件区域，定义在一基底上；有源层，是由该基底的顶部所构成，具有多个元件单元在该元件区域内，以及边界结构围绕该元件区域，其中该边界结构具有至少一个分枝向内延伸入该元件区域，且在该多个元件单元的其中一部分之间；以及浅沟槽绝缘层，具有第一部件形成于该边界结构内以使该多个元件单元之间绝缘，以及第二部件围绕该边界结构的外周围，其中该浅沟槽绝缘层的该第二部件将该多个元件单元与周边有源区域隔离。

【技术特征摘要】
1.一种有源区域结构，包含:元件区域，定义在一基底上；有源层，是由该基底的顶部所构成，具有多个元件单元在该元件区域内，以及边界结构围绕该元件区域，其中该边界结构具有至少一个分枝向内延伸入该元件区域，且在该多个元件单元的其中一部分之间；以及浅沟槽绝缘层，具有第一部件形成于该边界结构内以使该多个元件单元之间绝缘，以及第二部件围绕该边界结构的外周围，其中该浅沟槽绝缘层的该第二部件将该多个元件单元与周边有源区域隔离。2.如权利要求1所述的有源区域结构，其中该多个元件单元的每一个是条状件具有纵向方向，该多个元件单元在该纵向方向对准，以形成多条有源线，该多条有源线的每一条有该多个元件单元的多个。3.如权利要求2所述的有源区域结构，其中该至少一个分枝的每一个对准于该多条有源线的对应其一，在相邻的两条该有源线之间。4.如权利要求2所述的有源区域结构，其中属于该多条有源线的相同一条的该多个元件单元及该分枝是相同线宽。5.如权利要求1所述的有源区域结构，其中该边界结构的该外周围有多个缺口。6.如权利要求1所述的有源区域结构，其中该边界结构包含分离的多段边界，分置于该元件区域的多边，该多段边界也被该浅沟槽绝缘层隔离。7.如权利要求6所述的有源区域结构，其中该多段边界的该外周围有至少一个缺口。8.如权利要求1所述的有源区域结构，其中该边界结构是连续围绕该元件区域。9.一种形成有源区域结构的方法，包含:设定一元件区域在一基底上；图案化该基...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄财煜，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，福建省晋华集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71