專利名稱：雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體及其制備方法。
背景技術(shù)：
雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體(Bipolar CMOS，BiCMOS)是將CMOS和雙極器件同
時(shí)集成在同一塊芯片上的技術(shù)，其基本思想是以CMOS器件為主要單元電路，而在要求 驅(qū)動(dòng)大電容負(fù)載之處加入雙極器件或電路。因此BiCMOS電路既具有CMOS電路高集成 度、低功耗的優(yōu)點(diǎn)，又獲得了雙極電路高速、強(qiáng)電流驅(qū)動(dòng)能力的優(yōu)勢(shì)。為了使得雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體的各器件之間獲得較好的隔離效果，通常采 用深溝槽隔離工藝(Deep Trench Isolation)和淺溝槽隔離工藝(Shallow Trench Isolation, STI)?，F(xiàn)有的深溝槽隔離工藝的優(yōu)點(diǎn)為具有較好的隔離性能、兩個(gè)器件之間的空間距 離較小、具有較小的隔離襯底結(jié)寄生電容Ccs和較高的晶體管最高振蕩頻率Fmax。現(xiàn)有 的深溝槽隔離工藝的缺點(diǎn)為制備工藝復(fù)雜且需要較高的成本?，F(xiàn)有的淺溝槽隔離工藝 的缺點(diǎn)為淺溝槽并不能進(jìn)行完全的隔離且兩個(gè)器件之間的空間距離較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠解決上述問(wèn)題的雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體。本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體的制備方法。一種雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體，包括襯底和設(shè)置于所述襯底的用于隔離的淺溝 槽，在所述襯底內(nèi)，所述淺溝槽的下方以注入硼的方式形成隔離區(qū)，所述隔離區(qū)和所述 淺溝槽的底部之間以注入氧的方式形成氧化硅層。優(yōu)選的，所述淺溝槽的表面設(shè)置有襯墊氧化層。優(yōu)選的，所述淺溝槽內(nèi)填充有氧化硅。優(yōu)選的，所述淺溝槽內(nèi)通過(guò)高密度等離子體化學(xué)氣相淀積工藝填充有氧化硅。一種雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體的制備方法，包括如下步驟在襯底上刻蝕形成 用于隔離的淺溝槽；在所述淺溝槽的下方的襯底的部分區(qū)域注入硼，并進(jìn)行退火處理以 形成隔離區(qū)；在所述隔離區(qū)和所述淺溝槽的底部之間的襯底的區(qū)域注入氧，并進(jìn)行退火 處理以形成氧化硅層。優(yōu)選的，在襯底上刻蝕形成用于隔離的淺溝槽的步驟包括如下步驟在襯底上 沉積襯墊氧化層和硬掩膜層；光刻膠涂布和光刻定義淺溝槽區(qū)域；刻蝕曝光露出的硬掩 膜層、襯墊氧化層和部分襯底，形成所述淺溝槽。優(yōu)選的，在形成所述氧化硅層的步驟后，在所述淺溝槽的表面沉積襯墊氧化層。優(yōu)選的，在所述淺溝槽的表面沉積襯墊氧化層后，通過(guò)高密度等離子體化學(xué)氣 相淀積工藝在所述淺溝槽內(nèi)填充氧化硅。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體在所述淺溝槽的下方以注入硼的方式形成隔離區(qū)以提高隔離性能。在所述隔離區(qū)和所述淺溝槽的底部之間以注入 氧的方式形成氧化硅層。所述氧化硅層和所述淺溝槽整體達(dá)到深溝槽的效果，進(jìn)一步增 強(qiáng)了隔離效果，且可以減小兩個(gè)器件之間的空間距離。本發(fā)明的雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo) 體的制備方法，在形成所述淺溝槽后通過(guò)注入硼和氧的方式，形成所述隔離區(qū)和所述氧 化硅層，制備方法簡(jiǎn)單，成本低。


圖1是本發(fā)明的雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2到圖5是本發(fā)明的雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體的制備方法的示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一 步的詳細(xì)描述。請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明的雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)示意圖。優(yōu)選的， 所述雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體是硅鍺雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體(SiGe-BiCMOS)。所述雙 極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體包括襯底11和設(shè)置于所述襯底11的用于隔離的淺溝槽15。在所 述襯底11內(nèi)，所述淺溝槽15的下方以注入硼(boron)的方式形成隔離區(qū)16。所述隔離 區(qū)16用于提高所述雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體的隔離性能。所述隔離區(qū)16和所述淺溝槽 15的底部之間以注入氧(oxygen)的方式形成氧化硅層17。所述氧化硅層17和所述淺溝 槽15整體達(dá)到深溝槽的效果。所述淺溝槽15的表面設(shè)置有襯墊氧化層(Linear Oxide, 圖未示)。所述淺溝槽15內(nèi)填充有氧化硅。優(yōu)選的，所述淺溝槽15內(nèi)通過(guò)高密度等離 子體化學(xué)氣相淀積(HDPCVD)工藝填充氧化硅。本發(fā)明的雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體的制備方法主要包括如下步驟在襯底11上 刻蝕形成用于隔離的淺溝槽15 ；在所述淺溝槽15的下方的襯底11的部分區(qū)域注入硼， 并進(jìn)行退火處理以形成隔離區(qū)16 ；在所述隔離區(qū)16和所述淺溝槽15的底部之間的襯底 11的區(qū)域注入氧，并進(jìn)行退火處理以形成氧化硅層17。下面結(jié)合附圖2到5詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體的制備方法的各 個(gè)步驟在襯底11上刻蝕形成用于隔離的淺溝槽15，如圖2所示。本步驟采用現(xiàn)有工 藝，主要包括如下步驟先在襯底11上沉積襯墊氧化層12，然后在所述襯墊氧化層12 上沉積硬掩膜層13，其中，常見(jiàn)的襯底氧化層12為氧化硅，常見(jiàn)的硬掩膜層13為氮化 硅，用于在刻蝕過(guò)程中保護(hù)所述襯底11 ；光刻膠14涂布和光刻定義淺溝槽區(qū)域；刻蝕曝 光露出的硬掩膜層13、襯墊氧化層12和部分襯底11，形成所述淺溝槽15。在所述淺溝槽15的下方的襯底11的部分區(qū)域注入硼，并進(jìn)行退火處理，以形成 所述隔離區(qū)16，如圖3所示。在所述隔離區(qū)16和所述淺溝槽15的底部之間的襯底11的區(qū)域注入氧，并進(jìn)行 退火處理，以形成所述氧化硅層17，如圖4所示。去除光刻膠14，在所述淺溝槽15的表面沉積襯墊氧化層(圖未示)，并通過(guò)高 密度等離子體化學(xué)氣相淀積工藝在所述淺溝槽15內(nèi)填充氧化硅18，如圖5所示。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體在所述淺溝槽15的下方以 注入硼的方式形成隔離區(qū)16以提高隔離性能。在所述隔離區(qū)16和所述淺溝槽15的底部 之間以注入氧的方式形成氧化硅層17。所述氧化硅層17和所述淺溝槽15整體達(dá)到深溝 槽的效果，進(jìn)一步增強(qiáng)了隔離效果，且可以減小兩個(gè)器件之間的空間距離。本發(fā)明的雙 極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體的制備方法，在形成所述淺溝槽15后通過(guò)注入硼和氧的方式，形 成所述隔離區(qū)16和所述氧化硅層17，制備方法簡(jiǎn)單，成本低。在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下還可以構(gòu)成許多有很大差別的實(shí)施例。 應(yīng)當(dāng)理解，除了如所附的權(quán)利要求所限定的，本發(fā)明不限于在說(shuō)明書中所述的具體實(shí)施 例。
權(quán)利要求
1.一種雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體，包括襯底和設(shè)置于所述襯底的用于隔離的淺溝 槽，其特征在于，在所述襯底內(nèi)，所述淺溝槽的下方以注入硼的方式形成隔離區(qū)，所述 隔離區(qū)和所述淺溝槽的底部之間以注入氧的方式形成氧化硅層。
2.如權(quán)利要求1所述的雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體，其特征在于，所述淺溝槽的表面設(shè)置有襯墊氧化層。
3.如權(quán)利要求2所述的雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體，其特征在于，所述淺溝槽內(nèi)填充有氧化硅。
4.如權(quán)利要求2所述的雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體，其特征在于，所述淺溝槽內(nèi)通過(guò)高 密度等離子體化學(xué)氣相淀積工藝填充有氧化硅。
5.一種雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 在襯底上刻蝕形成用于隔離的淺溝槽；在所述淺溝槽的下方的襯底的部分區(qū)域注入硼，并進(jìn)行退火處理以形成隔離區(qū)； 在所述隔離區(qū)和所述淺溝槽的底部之間的襯底的區(qū)域注入氧，并進(jìn)行退火處理以形成氧化硅層。
6.如權(quán)利要求5所述的雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體的制備方法，其特征在于，在襯底上 刻蝕形成用于隔離的淺溝槽包括如下步驟在襯底上沉積襯墊氧化層和硬掩膜層； 光刻膠涂布和光刻定義淺溝槽區(qū)域；刻蝕曝光露出的硬掩膜層、襯墊氧化層和部分襯底，形成所述淺溝槽。
7.如權(quán)利要求5所述的雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體的制備方法，其特征在于，在形成所 述氧化硅層的步驟后，在所述淺溝槽的表面沉積襯墊氧化層。
8.如權(quán)利要求7所述的雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體的制備方法，其特征在于，在所述淺 溝槽的表面沉積襯墊氧化層后，通過(guò)高密度等離子體化學(xué)氣相淀積工藝在所述淺溝槽內(nèi) 填充氧化硅。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體及其制備方法。所述雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體，包括襯底和設(shè)置于所述襯底的用于隔離的淺溝槽，在所述襯底內(nèi)，所述淺溝槽的下方以注入硼的方式形成隔離區(qū)，所述隔離區(qū)和所述淺溝槽的底部之間以注入氧的方式形成氧化硅層。本發(fā)明的雙極互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體具有更好的隔離效果，且制備方法簡(jiǎn)單，成本低。
文檔編號(hào)H01L21/762GK102013434SQ20101051843
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者孫濤 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司