局部薄層硅的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總地涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，且更具體地涉及一種局部薄層硅的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中制作局部薄層硅的方法一般包括在SOI襯底表面先后形成薄氧化層和氮化層，再去掉待形成薄層硅的薄層硅區(qū)域所對(duì)應(yīng)的氮化層，之后在該薄層硅區(qū)域繼續(xù)形成氧化層，并通過(guò)不斷地形成氧化層而消耗硅來(lái)實(shí)現(xiàn)薄層硅的形成。但是這種制作方法一般會(huì)導(dǎo)致薄層硅區(qū)域的氧化層過(guò)厚，而形成的“鳥(niǎo)嘴”的長(zhǎng)度也會(huì)隨著該氧化層的厚度增加而變長(zhǎng)，從而造成非薄層硅區(qū)域的有效面積變小，設(shè)計(jì)規(guī)則的最小線寬就會(huì)產(chǎn)生變化，影響器件的模型結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品面的應(yīng)用。
[0003]因此，需要提供一種局部薄層硅的制作方法，以解決上面提到的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種局部薄層硅的制作方法，所述方法包括:提供SOI襯底，所述SOI襯底包括薄層硅區(qū)域和非薄層硅區(qū)域；在所述SOI襯底的表面上形成保護(hù)層；對(duì)所述保護(hù)層進(jìn)行圖案化，以去除所述薄層硅區(qū)域所對(duì)應(yīng)的保護(hù)層；采用熱氧化法在所述薄層硅區(qū)域內(nèi)形成第一氧化層；去除所述第一氧化層，以在所述SOI襯底的表面形成淺槽；在所述淺槽的側(cè)壁上形成阻擋側(cè)墻；以及采用熱氧化法在所述淺槽內(nèi)形成第二氧化層。
[0005]優(yōu)選地，所述第一氧化層的厚度為所述第二氧化層的厚度的60% -80%。
[0006]優(yōu)選地，所述保護(hù)層和/或所述阻擋側(cè)墻是由氮化物形成的。
[0007]優(yōu)選地，所述保護(hù)層是通過(guò)熱氮化法形成的氮化物層。
[0008]優(yōu)選地，所述方法在所述SOI襯底表面上形成所述保護(hù)層之前還包括:在所述SOI襯底的表面上形成第一緩沖層。
[0009]優(yōu)選地，形成所述阻擋側(cè)墻的方法包括:在所述保護(hù)層和所述淺槽內(nèi)形成阻擋側(cè)墻材料層；采用干法對(duì)所述阻擋側(cè)墻材料層進(jìn)行刻蝕，以形成所述阻擋側(cè)墻。
[0010]優(yōu)選地，所述阻擋側(cè)墻材料層是通過(guò)熱氮化法形成的氮化物層。
[0011]優(yōu)選地，所述阻擋側(cè)墻材料層的厚度為350-450埃。
[0012]優(yōu)選地，所述方法在形成所述阻擋側(cè)墻材料層之前還包括:在所述淺槽內(nèi)形成第二緩沖層。
[0013]優(yōu)選地，所述第二氧化層的上表面與所述非薄層硅區(qū)域的上表面齊平。
[0014]本發(fā)明提供的局部薄層硅的制作方法可以在對(duì)薄層硅區(qū)域進(jìn)行氧化的過(guò)程中控制形成的“鳥(niǎo)嘴”的長(zhǎng)度，使其不會(huì)隨著氧化層的厚度增加而變長(zhǎng)，即，可以在減小薄層硅區(qū)域的厚度的同時(shí)，保持非薄層硅區(qū)域的有效面積不變，從而可以提高工藝的集成度。
[0015]以下結(jié)合附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征。
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)更容易理解，將通過(guò)參考在附圖中示出的具體實(shí)施例更詳細(xì)地描述上文簡(jiǎn)要描述的本發(fā)明?？梢岳斫膺@些附圖只描繪了本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此不應(yīng)認(rèn)為是對(duì)其保護(hù)范圍的限制，通過(guò)附圖以附加的特性和細(xì)節(jié)描述和解釋本發(fā)明。
[0017]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的局部薄層硅的制作方法的流程示意圖；以及
[0018]圖2-10分別為采用根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制作方法在局部薄層硅的制作過(guò)程中各個(gè)步驟所獲得的器件的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]接下來(lái)，將結(jié)合附圖更加完整地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例。但是，本發(fā)明能夠以不同形式實(shí)施，而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例將使公開(kāi)徹底和完全，并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對(duì)尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。
[0020]應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)元件或?qū)颖环Q(chēng)為“在...上”、“與...相鄰”、“連接至『或“耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí)，其可以直接地在其他元件或?qū)由稀⑴c之相鄰、連接或耦合到其他元件或?qū)?，或者可以存在居間的元件或?qū)?。相反，?dāng)元件被稱(chēng)為“直接在...上”、“與...直接相鄰”、“直接連接到”或“直接耦合到”其他元件或?qū)訒r(shí)，則不存在居間的元件或?qū)?。在附圖中，為了清楚起見(jiàn)，層和區(qū)的尺寸以及相對(duì)尺寸可能被夸大。并且使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。
[0021]本發(fā)明提供了一種局部薄層硅的制作方法。圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的局部薄層硅的制作方法的流程示意圖。圖2-10分別為采用圖1所示的制作方法在薄層硅的制作過(guò)程中各個(gè)步驟所獲得的器件的截面圖。下面將結(jié)合圖2-10對(duì)圖1所示的制作方法進(jìn)行詳細(xì)介紹。
[0022]首先，執(zhí)行步驟SI，提供SOI襯底100，如圖2所示。該SOI襯底100包括待形成薄層硅的薄層硅區(qū)域10a和非薄層硅區(qū)域。可以理解，SOI襯底100中除薄層硅區(qū)域10a以外的區(qū)域?yàn)榉潜庸鑵^(qū)域。SOI襯底100包括基底(例如Si)、位于基底上的埋氧化層和位于埋氧化層上的硅層。為了簡(jiǎn)潔，圖中僅用一方框來(lái)表示SOI襯底100。
[0023]其次，執(zhí)行步驟S2，在SOI襯底100的表面上形成保護(hù)層110，繼續(xù)參照?qǐng)D2。由于本發(fā)明的目的是要在局部制作薄層硅，而保護(hù)層100的目的在于保護(hù)非薄層硅區(qū)域中的硅，避免其在后續(xù)制作薄層硅的過(guò)程中也變薄。該保護(hù)層110可以是通過(guò)各種已知的方法形成的層，只要能夠起到阻擋非薄層硅區(qū)域中的硅與氧發(fā)生反應(yīng)即可。
[0024]然后，執(zhí)行步驟S3，如圖3所示，對(duì)保護(hù)層110進(jìn)行圖案化，以去除薄層硅區(qū)域10a所對(duì)應(yīng)的保護(hù)層，而保留非薄層硅區(qū)域所對(duì)應(yīng)的保護(hù)層110，從而使得保護(hù)層發(fā)揮其對(duì)非薄層硅區(qū)域的保護(hù)的功能。對(duì)該保護(hù)層110進(jìn)行圖案化的方法可以采用本領(lǐng)域中常用的刻蝕工藝，本發(fā)明在此不對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0025]接著，執(zhí)行步驟S4，如圖4所示，采用熱氧化法在薄層硅區(qū)域10a內(nèi)形成第一氧化層120。熱氧化法為本領(lǐng)域中常用的方法，該方法是在氧氣的氛圍下采用加熱的方法使薄層硅區(qū)域10a中的硅發(fā)生氧化反應(yīng)從而生成氧化物。而非薄層硅區(qū)域中的硅由于保護(hù)層110的保護(hù)，未被氧化。可以理解，在氧化的過(guò)程中，當(dāng)氧氣進(jìn)入薄層硅區(qū)域10a后會(huì)發(fā)生橫向擴(kuò)散，而與靠近薄層硅區(qū)域10a的非薄層硅區(qū)域中的部分硅發(fā)生反應(yīng)而生成氧化物，從而將抬高該部分所對(duì)應(yīng)的保護(hù)層110的邊緣，形成類(lèi)似于鳥(niǎo)嘴的形狀，如圖4所示。因此，形成的該第一氧化層120的側(cè)壁類(lèi)似于鳥(niǎo)嘴的形狀。
[0026]然后，執(zhí)行步驟S5，如圖4-5所示，去除上述第一氧化層120，以在SOI襯底的表面形成淺槽130。其中去除第一氧化層120的方法可以為本領(lǐng)域中常用的刻蝕工藝，例如干法刻蝕或者濕法刻蝕等，本發(fā)明并不意欲對(duì)其進(jìn)行限制。作為示例，本發(fā)明采用濕法刻蝕去除上述第一氧化層120，從而在SOI襯底100的表面形成淺槽130，該淺槽130的形狀對(duì)應(yīng)于被刻蝕掉的第一氧化層120的形狀，且因此也具有鳥(niǎo)嘴形狀的側(cè)壁130a。
[0027]接著，執(zhí)行步驟S6，參照?qǐng)D8，在上述淺槽130的側(cè)壁130a上形成阻擋側(cè)墻140。關(guān)于該阻擋側(cè)墻140的具體形成方式將在下文具體描述。由于阻擋側(cè)墻140形成在淺槽130的鳥(niǎo)嘴形狀的側(cè)壁130a上，因此在對(duì)薄層硅區(qū)域10a進(jìn)行后續(xù)氧化的過(guò)程中，該阻擋側(cè)墻140將起到一定的阻擋作用，S卩，在一定程度上阻擋氧氣橫向擴(kuò)散到靠近薄層硅區(qū)域10a的非薄層硅區(qū)域中，從而防止非薄層硅區(qū)域中的硅進(jìn)一步地被氧化而進(jìn)一步地抬高保護(hù)層110的邊緣，以達(dá)到控制上述的鳥(niǎo)嘴形狀(主要是鳥(niǎo)嘴的橫向長(zhǎng)度)的目的。
[0028]最后，執(zhí)行步驟S7，如圖8-9所示，采用熱氧化法在淺槽130內(nèi)形成第二氧化層150。該第二氧化層150的形成方法與上述步驟S4中的熱氧化法相同，在此不再贅述。在形成第二氧化層150過(guò)程中，阻擋側(cè)墻140由于其下方的硅轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸?