发明名称 深沟渠绝缘结构及其形成方法
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.04.01
申请号 TW095115512 申请日期 2006.05.01
申请人 英飞凌科技股份有限公司 发明人 罗纳尔德 卡科施克;劳拉 佩斯希尼;马丁 史帝夫汀格尔;罗伯特 史特雷恩兹;丹尼 柏群 岑;阿明 蒂尔克
分类号 H01L29/00 主分类号 H01L29/00
代理机构 代理人 蔡清福 台北市中山区中山北路3段27号13楼
主权项 一种半导体装置,包括:一工作部件;在该工作部件中形成的至少两装置;至少一深沟渠绝缘结构,其包含在该工作部件中该至少两装置之间形成的一顶部部分与一底部部分,以及一寄生电晶体,其在靠近该至少一深沟渠绝缘结构该工作部件中形成,该寄生电晶体具有一门槛电压;一薄隔离衬垫,提供该至少一深沟渠绝缘结构的衬里;一第一半导体材料,其填充该薄隔离衬垫中至少一深沟渠绝缘结构的至少该顶部部分;以及一用于增加该寄生电晶体门槛电压的装置,该装置包括在该至少一深沟渠绝缘结构底部表面中形成的一通道终止区域,其中该至少一深沟渠绝缘结构的该底部部分是以一第二半导体材料或以一绝缘材料填充。根据申请专利范围第1项的半导体装置,其中该至少一深沟渠绝缘结构包括一底部表面,其中该工作部件包括一第一井及一第二井,该第二井包含至少一第一掺杂物,该第二井包含位在该第一井下方的至少一第二掺杂物,其中该至少一深沟渠绝缘结构延伸至该第一井中,并至少部分延伸至该第二井中,其中该通道终止区域包括该至少一第二掺杂物,或是与该第二掺杂物相同形式的其他掺杂物,其中该第二井包括该至少一第二掺杂物或是与该第二掺杂物相同形式其他掺杂物的一第一浓度,而其中该通道终止区域包括该至少一第二掺杂物的一第二浓度,该第二浓度大于该第一浓度。一种半导体装置,包括:一工作部件;在该工作部件中形成的至少两装置;至少一深沟渠绝缘结构,其包含在该工作部件中该至少两装置之间形成的一顶部部分与一底部部分,以及一寄生电晶体,其在该工作部件中靠近该至少一深沟渠绝缘结构中形成,该寄生电晶体具有一门槛电压;一薄隔离衬垫,提供该至少一深沟渠绝缘结构的衬里;一半导体材料,其填充该薄隔离衬垫中该至少一深沟渠绝缘结构的至少该顶部部分;以及用以增加该寄生电晶体的该门槛电压的一装置,该装置包括一绝缘材料,其位于该至少一深沟渠绝缘结构顶部部分中该半导体材料下方的该至少一深沟渠绝缘结构底部部分中。根据申请专利范围第3项的半导体装置,其中该工作部件包括一第一井及第二井,该第一井包含至少一第一掺杂物,该第二井位在该第一井下方的至少一第二掺杂物,其中该至少一深沟渠绝缘结构延伸进入该第一井,并至少部分地进入该第二井,其中该绝缘材料包括二氧化矽,并填充该至少第二井中的该至少一深沟渠绝缘结构。根据申请专利范围第3项的半导体装置,其中该绝缘材料包括一种氧化物材料,更包括设置在该至少一深沟渠绝缘结构中该薄隔离衬垫上的氮化物衬垫。根据申请专利范围第3项的半导体装置,其中该薄隔离衬垫包括一第一氧化物衬垫,更包括设置在该至少一深沟渠绝缘结构底部部分中该绝缘材料上,以及设置在该至少一深沟渠绝缘结构顶部部分的侧壁的至少该第一氧化物衬垫上的一第二氧化物衬垫。一种半导体装置,包含:一工作部件;在该工作部件中形成的至少两装置;至少一深沟渠绝缘结构,其包含在该工作部件中该至少两装置之间形成的一顶部部分与一底部部分,以及一寄生电晶体,其在该工作部件中靠近该至少一深沟渠绝缘结构中形成,该寄生电晶体具有一门槛电压;一薄隔离衬垫,提供该至少一深沟渠绝缘结构的衬里;一第一半导体材料,其填充该薄隔离衬垫中该至少一深沟渠绝缘结构的至少该顶部部分;以及用以增加该寄生电晶体的该门槛电压的一装置,该装置包括一种植入该半导体材料或与该半导体材料在原处沈积的掺杂物,该半导体材料填充该至少一深沟渠绝缘结构的至少该顶部部分,其中该至少一深沟渠绝缘结构的该底部部分是以一第二半导体材料或以一绝缘材料填充。根据申请专利范围第7项的半导体装置,其中该工作部件包括一第一井及一第二井,该第一井包含至少一第一掺杂物,该第二井包含位在该第一井下方的至少一第二掺杂物,其中该至少一深沟渠绝缘结构延伸进入该第一井,并至少部分地进入该第二井,其中植入至该半导体材料中的掺杂物包括该至少一第二掺杂物。根据申请专利范围第1、3及7项中任一项的半导体装置,其中该至少两装置包括电晶体或记忆胞元。根据申请专利范围第1、3及7项中任一项的半导体装置,其中该工作部件包括三重井,其中该至少一深沟渠绝缘结构形成于该三重井中。根据申请专利范围第1、3及7项中任一项的半导体装置,其中该至少一深沟渠绝缘结构在该工作部件内包括约3微米或小于3微米的深度。根据申请专利范围第1、3及7项中任一项的半导体装置,更包括一浅沟渠绝缘区域,其在该至少一深沟渠绝缘结构顶部部分内的该工作部件的一顶部表面形成。根据申请专利范围第1、3及7项中任一项的半导体装置,其中该薄隔离衬垫包括约40奈米或小于40奈米的二氧化矽。根据申请专利范围第1、3及7项中任一项的半导体装置,其中该半导体材料包括多晶矽。根据申请专利范围第1、3及7项中任一项的半导体装置,其中该工作部件包含位在一N型井上方的两P型井,其中该N型井设置在一p形式基质上方,且其中该至少一深沟渠绝缘结构将该两P型井彼此侧面绝缘。一种制造半导体装置的方法,该方法包括:提供一工作部件;在该工作部件中形成至少两装置;在该工作部件中介于该至少两装置之间形成至少一深沟渠绝缘结构,该至少一深沟渠绝缘结构包含一顶部部分与一底部部分,一寄生电晶体则在靠近该至少一深沟渠绝缘结构的该工作部件中形成,该寄生电晶体具有一门槛电压;在该至少一深沟渠绝缘结构中形成一薄隔离衬垫;利用一第一半导体材料或利用一绝缘材料填充该至少一深沟渠绝缘结构的该底部部分;利用一第二半导体材料填充于该至少一深沟渠绝缘结构的至少该顶部部分;以及形成一种使该寄生电晶体的该门槛电压增加的结构,包含在该至少一深沟渠结构底部表面中植入一通道终止区域。根据申请专利范围第16项的方法,其中在形成该薄隔离衬垫之前或之后,更包含在该工作部件中形成三重井。一种制造半导体装置的方法,该方法包含:提供一工作部件;在该工作部件中形成至少两装置;在该工作部件中介于该至少两装置之间形成至少一深沟渠绝缘结构,该至少一深沟渠绝缘结构包含一顶部部分与一底部部分,一寄生电晶体则在该工作部件中靠近该至少一深沟渠绝缘结构中形成,该寄生电晶体具有一门槛电压;在该至少一深沟渠绝缘结构中形成一薄隔离衬垫;利用一半导体材料填充于该至少一深沟渠绝缘结构的至少该顶部部分;以及形成使该寄生电晶体的该门槛电压增加的结构,包括将一绝缘材料设置于该半导体材料下方的该至少一深沟渠绝缘结构的底部部分中。根据申请专利范围第18项的方法,其中提供该工作部件包括提供一种包括一第一井以及依第二井的工作部件,该第一井包含至少一第一掺杂物,该第二井包含位在该第一井下方的至少一第二掺杂物,其中形成该至少一深沟渠绝缘结构包括形成一种延伸进入该第一井并至少部分地进入该第二井的至少一深沟渠绝缘结构,且其中设置该绝缘材料包括将其填充于至少该第二井中的该至少一深沟渠绝缘结构。根据申请专利范围第19项的方法,其中设置该绝缘材料包括以该绝缘材料填充该至少一深沟渠绝缘结构的底部部分与顶部部分,并从该至少一深沟渠绝缘结构的顶部部分移除该绝缘材料。根据申请专利范围第19项的方法,其中提供该工作部件包括提供一种包含一第一井以及一第二井的工作部件,该第一井包含一浅P型井,该第二井包含一深N型井,更包括将该深N型井加偏压为一正电压。根据申请专利范围第21项的方法,其中对该深N型井加偏压至一正电压可抑制电流从该浅P型井漏至该深N型井。一种制造半导体装置的方法,该方法包含:提供一工作部件;在该工作部件中形成至少两装置;在该工作部件中介于该至少两装置之间形成至少一深沟渠绝缘结构,该至少一深沟渠绝缘结构包含一顶部部分与一底部部分,一寄生电晶体则在该工作部件靠近该至少一深沟渠绝缘结构中形成,该寄生电晶体具有一门槛电压;在该至少一深沟渠绝缘结构中形成一薄隔离衬垫;利用一第一半导体材料填充于该至少一深沟渠绝缘结构的至少该顶部部分;以及形成使该寄生电晶体的该门槛电压增加的结构,包括将一掺杂物植入该半导体材料或在原处沈积该掺杂物及该半导体材料,该半导体材料填充该至少一深沟渠绝缘结构的至少该顶部部分,其中该至少一深沟渠绝缘结构的该底部部分是以一第二半导体材料或以一绝缘材料填充。
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