專利名稱：雙極互補金屬氧化半導體及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種雙極互補金屬氧化半導體及其制備方法。
背景技術：
雙極互補金屬氧化半導體(Bipolar CMOS，BiCMOS)是將CMOS和雙極器件同
時集成在同一塊芯片上的技術，其基本思想是以CMOS器件為主要單元電路，而在要求 驅動大電容負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，又獲得了雙極電路高速、強電流驅動能力的優(yōu)勢。為了使得雙極互補金屬氧化半導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)點為具有較好的隔離性能、兩個器件之間的空間距 離較小、具有較小的隔離襯底結寄生電容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為制備工藝復雜且需要較高的成本?，F(xiàn)有的淺溝槽隔離工藝 的缺點為淺溝槽并不能進行完全的隔離且兩個器件之間的空間距離較大。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠解決上述問題的雙極互補金屬氧化半導體。本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述雙極互補金屬氧化半導體的制備方法。一種雙極互補金屬氧化半導體，包括襯底和設置于所述襯底的用于隔離的淺溝 槽，在所述襯底內，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置有襯墊氧化層。優(yōu)選的，所述淺溝槽內填充有氧化硅。優(yōu)選的，所述淺溝槽內通過高密度等離子體化學氣相淀積工藝填充有氧化硅。一種雙極互補金屬氧化半導體的制備方法，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，通過高密度等離子體化學氣 相淀積工藝在所述淺溝槽內填充氧化硅。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的雙極互補金屬氧化半導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到深溝槽的效果，進一步增 強了隔離效果，且可以減小兩個器件之間的空間距離。本發(fā)明的雙極互補金屬氧化半導 體的制備方法，在形成所述淺溝槽后通過注入硼和氧的方式，形成所述隔離區(qū)和所述氧 化硅層，制備方法簡單，成本低。
圖1是本發(fā)明的雙極互補金屬氧化半導體的結構示意圖。圖2到圖5是本發(fā)明的雙極互補金屬氧化半導體的制備方法的示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖對本發(fā)明作進一 步的詳細描述。請參閱圖1，圖1是本發(fā)明的雙極互補金屬氧化半導體的結構示意圖。優(yōu)選的， 所述雙極互補金屬氧化半導體是硅鍺雙極互補金屬氧化半導體(SiGe-BiCMOS)。所述雙 極互補金屬氧化半導體包括襯底11和設置于所述襯底11的用于隔離的淺溝槽15。在所 述襯底11內，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金屬氧化半導體的隔離性能。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整體達到深溝槽的效果。所述淺溝槽15的表面設置有襯墊氧化層(Linear Oxide, 圖未示)。所述淺溝槽15內填充有氧化硅。優(yōu)選的，所述淺溝槽15內通過高密度等離 子體化學氣相淀積(HDPCVD)工藝填充氧化硅。本發(fā)明的雙極互補金屬氧化半導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，并進行退火處理以形成氧化硅層17。下面結合附圖2到5詳細說明本發(fā)明的雙極互補金屬氧化半導體的制備方法的各 個步驟在襯底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，常見的襯底氧化層12為氧化硅，常見的硬掩膜層13為氮化 硅，用于在刻蝕過程中保護所述襯底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)，并通過高 密度等離子體化學氣相淀積工藝在所述淺溝槽15內填充氧化硅18，如圖5所示。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的雙極互補金屬氧化半導體在所述淺溝槽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整體達到深溝 槽的效果，進一步增強了隔離效果，且可以減小兩個器件之間的空間距離。本發(fā)明的雙 極互補金屬氧化半導體的制備方法，在形成所述淺溝槽15后通過注入硼和氧的方式，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成許多有很大差別的實施例。 應當理解，除了如所附的權利要求所限定的，本發(fā)明不限于在說明書中所述的具體實施 例。
權利要求
1.一種雙極互補金屬氧化半導體，包括襯底和設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，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.如權利要求1所述的雙極互補金屬氧化半導體，其特征在于，所述淺溝槽的表面設置有襯墊氧化層。
3.如權利要求2所述的雙極互補金屬氧化半導體，其特征在于，所述淺溝槽內填充有氧化硅。
4.如權利要求2所述的雙極互補金屬氧化半導體，其特征在于，所述淺溝槽內通過高 密度等離子體化學氣相淀積工藝填充有氧化硅。
5.一種雙極互補金屬氧化半導體的制備方法，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，并進行退火處理以形成氧化硅層。
6.如權利要求5所述的雙極互補金屬氧化半導體的制備方法，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.如權利要求5所述的雙極互補金屬氧化半導體的制備方法，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.如權利要求7所述的雙極互補金屬氧化半導體的制備方法，其特征在于，在所述淺 溝槽的表面沉積襯墊氧化層后，通過高密度等離子體化學氣相淀積工藝在所述淺溝槽內 填充氧化硅。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙極互補金屬氧化半導體及其制備方法。所述雙極互補金屬氧化半導體，包括襯底和設置于所述襯底的用于隔離的淺溝槽，在所述襯底內，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)明的雙極互補金屬氧化半導體具有更好的隔離效果，且制備方法簡單，成本低。
文檔編號H01L21/762GK102013434SQ20101051843
公開日2011年4月13日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權日2010年10月25日
發(fā)明者孫濤 申請人:上海宏力半導體制造有限公司