【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體器件設計及制造領域，具體是指一種雙層外延隔離結構。本專利技術還涉及所述雙層外延隔離結構的工藝方法。
技術介紹
1、深溝槽隔離（dti，deep?trench?isolation）結構是集成電路制造中的隔離技術，利用光刻和刻蝕技術形成深度較大的溝槽，通常達到硅襯底，有效防止器件之間的串擾及漏電，實現更高的器件密度。
2、一種深溝槽隔離dti結構，其dti深溝槽穿過常規p型外延中的n型深阱及n型埋層深入輕摻雜的p型外延，dti底部位置接近低阻（重摻雜）p型襯底，dti底部具有的p型槽底注入區起到了防止兩側n型區域穿通的作用。dti兩側n型區域通過n型重摻雜區引出，一端接高電位，一端接低電位。
3、dti的隔離能力與dti的pn結擊穿電壓(n型埋層/p型襯底之間的pn結擊穿電壓)強相關，p型襯底濃度越淡，dti的pn結擊穿電壓越高。由于該dti結構需要滿足p型襯底懸空的工作需求，若p型襯底懸空，那么寄生bjt(n型埋層/p型襯底/n型埋層)容易開啟導致隔離失效；若增加dti底部p型槽底注入區的濃度抑制寄生npn管的開啟，那么dti的pn結擊穿電壓又會降低。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題在于提供一種深溝槽隔離結構。
2、本專利技術還提供所述深溝槽隔離結構的工藝方法。
3、為解決上述問題，本專利技術所述的一種雙層外延隔離結構的工藝方法，包含如下的工藝步驟：
4、提供一第一導電類型的半導體襯底，在
5、再繼續進行外延生長，生長一層具有第一導電類型的第二外延層，然后在所述的第二外延層中進行第二導電類型的離子注入，在所述的第一導電類型的外延層中形成第二導電類型的深阱；
6、進行第一次光刻、刻蝕及填充工藝，在所述的外延層表面形成淺槽隔離結構；
7、在所述的淺槽隔離結構中進行高深寬比的刻蝕，形成深溝槽；所述深溝槽的面積小于所述的淺槽隔離結構；在所述的深溝槽的底部襯底層中進行離子注入行成一第一導電類型的槽底注入區；對所述的深溝槽進行材質填充，填充滿所述的深溝槽；
8、第二次光刻打開離子注入窗口并進行離子注入，在所述的淺槽隔離結構的外側形成第二導電類型的阱區。
9、所述的半導體襯底為重摻雜的低阻襯底，其材質為硅襯底、鍺硅襯底、砷化鎵襯底、氮化鎵襯底或碳化硅襯底。
10、所述的注入層為第二導電類型的重摻雜注入，形成埋層結構。
11、進一步地，所述的第一次光刻、刻蝕及填充工藝，是共享利用有源區光刻及填充工藝同步完成；所述的淺槽隔離結構中是填充氧化硅材質。
12、進一步地，所述的第一外延層為輕摻雜的第一導電類型的外延層。
13、進一步地，所述的深溝槽中以多晶硅材質將深溝槽填充滿。
14、進一步地，還包括在所述的阱區中進行第二導電類型的重摻雜區作為引出區。
15、進一步地，所述的重摻雜區的形成是共享有源區源漏區注入時的離子注入工藝同步形成。
16、進一步地，所述的第一導電類型為p型，所述的第二導電類型為n型；當制作相反類型器件時，將所述的第一導電類型和第二導電類型反型即可。
17、本專利技術所述的一種雙層外延隔離結構，是在第一導電類型的半導體襯底上具有第二導電類型的第一外延層，在所述的第一外延層表層具有離子注入形成的第二導電類型的注入層作為埋層；
18、在所述的埋層上方具有一層第一導電類型的第二外延層，在所述的第二外延層中進行離子注入形成第二導電類型的深阱；
19、在所述的第二外延層表層具有刻蝕填充形成的淺槽隔離結構，在所述的淺槽隔離結構中具有刻蝕并填充滿半導體材料的深溝槽，所述的深溝槽向下刻蝕的深度是穿過埋層其底部位于所述的第一外延層中；
20、在所述的淺槽隔離結構具有第二導電類型的阱區。
21、進一步地，所述的半導體襯底為重摻雜的低阻襯底，包含硅襯底、鍺硅襯底、砷化鎵襯底、氮化鎵襯底或碳化硅襯底。
22、進一步地，所述的第一外延層為輕摻雜的外延層。
23、進一步地，所述的深溝槽的底部還具有第一導電類型的槽底注入區，以防止所述的深溝槽的兩側的第二導電類型的區域穿通。
24、進一步地，所述的阱區中還具有與有源區源漏注入同步注入形成的重摻雜區作為引出區。
25、進一步地，所述的深溝槽中填充的材質為多晶硅。
26、進一步地，所述的第一導電類型為p型，所述的第二導電類型為n型；當制作相反類型器件時，將所述的第一導電類型和第二導電類型反型即可。
27、本專利技術所述的雙層外延隔離結構，采用低阻的襯底結合輕摻雜的第一外延層，高濃度(低阻)的襯底能抑制npn開啟，提高了vhold（維持電壓/鉗位電壓），輕摻雜的第一外延層優化了電場分布，提高了dti的pn結擊穿電壓性能，滿足了dti在襯底懸空時的應用需求。
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1.一種雙層外延隔離結構的工藝方法，其特征在于：包含如下的工藝步驟：
2.如權利要求1所述的雙層外延隔離結構的工藝方法，其特征在于：所述的半導體襯底為重摻雜的低阻襯底，其材質為硅襯底、鍺硅襯底、砷化鎵襯底、氮化鎵襯底或碳化硅襯底。
3.如權利要求1所述的雙層外延隔離結構的工藝方法，其特征在于：所述的注入層為第二導電類型的重摻雜注入，形成埋層結構。
4.如權利要求1所述的雙層外延隔離結構的工藝方法，其特征在于：所述的第一次光刻、刻蝕及填充工藝，是共享利用有源區光刻及填充工藝同步完成；所述的淺槽隔離結構中是填充氧化硅材質。
5.如權利要求1所述的雙層外延隔離結構的工藝方法，其特征在于：所述的第一外延層為輕摻雜的第一導電類型的外延層。
6.如權利要求1所述的雙層外延隔離結構的工藝方法，其特征在于：所述的深溝槽中以多晶硅材質將深溝槽填充滿。
7.如權利要求1所述的雙層外延隔離結構的工藝方法，其特征在于：還包括在所述的阱區中進行第二導電類型的重摻雜區作為引出區。
8.如權利要求7所述的雙層外延隔離結構的工藝
9.如權利要求1～8任一項所述的雙層外延隔離結構的工藝方法，其特征在于：所述的第一導電類型為P型，所述的第二導電類型為N型；當制作相反類型器件時，將所述的第一導電類型和第二導電類型反型即可。
10.一種雙層外延隔離結構，其特征在于：在第一導電類型的半導體襯底上具有第二導電類型的第一外延層，在所述的第一外延層表層具有離子注入形成的第二導電類型的注入層作為埋層；
11.如權利要求10所述的雙層外延隔離結構，其特征在于：所述的半導體襯底為重摻雜的低阻襯底，包含硅襯底、鍺硅襯底、砷化鎵襯底、氮化鎵襯底或碳化硅襯底。
12.如權利要求10所述的雙層外延隔離結構，其特征在于：所述的第一外延層為輕摻雜的外延層。
13.如權利要求10所述的雙層外延隔離結構，其特征在于：所述的深溝槽的底部還具有第一導電類型的槽底注入區，以防止所述的深溝槽的兩側的第二導電類型的區域穿通。
14.如權利要求10所述的雙層外延隔離結構，其特征在于：所述的阱區中還具有與有源區源漏注入同步注入形成的重摻雜區作為引出區。
15.如權利要求10所述的雙層外延隔離結構，其特征在于：所述的深溝槽中填充的材質為多晶硅。
16.如權利要求10～15任一項所述的雙層外延隔離結構，其特征在于：所述的第一導電類型為P型，所述的第二導電類型為N型；當制作相反類型器件時，將所述的第一導電類型和第二導電類型反型即可。
...【技術特征摘要】
1.一種雙層外延隔離結構的工藝方法，其特征在于：包含如下的工藝步驟：
2.如權利要求1所述的雙層外延隔離結構的工藝方法，其特征在于：所述的半導體襯底為重摻雜的低阻襯底，其材質為硅襯底、鍺硅襯底、砷化鎵襯底、氮化鎵襯底或碳化硅襯底。
3.如權利要求1所述的雙層外延隔離結構的工藝方法，其特征在于：所述的注入層為第二導電類型的重摻雜注入，形成埋層結構。
4.如權利要求1所述的雙層外延隔離結構的工藝方法，其特征在于：所述的第一次光刻、刻蝕及填充工藝，是共享利用有源區光刻及填充工藝同步完成；所述的淺槽隔離結構中是填充氧化硅材質。
5.如權利要求1所述的雙層外延隔離結構的工藝方法，其特征在于：所述的第一外延層為輕摻雜的第一導電類型的外延層。
6.如權利要求1所述的雙層外延隔離結構的工藝方法，其特征在于：所述的深溝槽中以多晶硅材質將深溝槽填充滿。
7.如權利要求1所述的雙層外延隔離結構的工藝方法，其特征在于：還包括在所述的阱區中進行第二導電類型的重摻雜區作為引出區。
8.如權利要求7所述的雙層外延隔離結構的工藝方法，其特征在于：所述的重摻雜區的形成是共享有源區源漏區注入時的離子注入工藝同步形成。
9.如權利要求1～8任一項所述的雙層外延隔離結構的工藝方法，其特征在于：所述的第...
【專利技術屬性】
技術研發人員：胡君，段文婷，房子荃，蔡瑩，陸涵蔚，
申請(專利權)人：上海華虹宏力半導體制造有限公司，
類型：發明
國別省市：
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