[发明专利]埋层的形成方法

权利要求书

1.一种埋层的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述衬底表面具有硬掩膜层，所述硬掩膜层具有开口；

以所述硬掩膜层作为掩膜，在半导体衬底内形成深沟槽；

在深沟槽底部进行重掺杂，形成重掺杂区域；

使所述重掺杂区域互相连接形成埋层。

2.根据权利要求1所述的埋层的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜层材料为正硅酸四乙酯、氧化物或氮化物。

3.根据权利要求1所述的埋层的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底为N型或P型轻掺杂的硅、锗、锗硅或砷化镓。

4.根据权利要求1所述的埋层的形成方法，其特征在于，所述在半导体衬底内形成深沟槽的工艺是干法刻蚀。

5.根据权利要求1所述的埋层的形成方法，其特征在于，所述深沟槽的深度为5微米~8微米，深沟槽的侧壁倾角为89°~90°。

6.根据权利要求1所述的埋层的形成方法，其特征在于，所述在深沟槽底部进行重掺杂的工艺是离子注入。

7.根据权利要求3所述的埋层的形成方法，其特征在于，当所述半导体衬底为N型轻掺杂的材料时，所述离子注入的离子源为五价元素，包括磷、砷或锑。

8.根据权利要求3所述的埋层的形成方法，其特征在于，当所述半导体衬底为P型轻掺杂的材料时，所述离子注入的离子源为三价元素，包括硼、铟或镓。

9.根据权利要求6所述的埋层的形成方法，其特征在于，所述离子注入的工艺条件是：注入能量范围为20keV~60keV，掺杂剂量为1×10¹⁵原子每平方厘米~1×10¹⁶原子每平方厘米，最终形成的N型埋层的掺杂浓度为1×10²⁰原子每立方厘~1×10²¹原子每立方厘米。

10.根据权利要求1所述的埋层的形成方法，其特征在于，在所述沟槽底部进行重掺杂之后，采用高温推进工艺，使得深沟槽底部的重掺杂区域横向连接。

11.根据权利要求10所述的埋层的形成方法，其特征在于，所述横向连接的埋层和深沟槽之间具有完整的孤立的硅岛，所述硅岛作为衬底表面的有源区。

12.根据权利要求10所述的埋层的形成方法，其特征在于，所述高温推进的工艺温度范围为1100℃~1200℃，持续时间为4小时~10小时。

13.根据权利要求1所述的埋层的形成方法，其特征在于，形成埋层之后，在沟槽内壁形成氧化层。

14.根据权利要求13所述的埋层的形成方法，其特征在于，所述氧化层的厚度大于

15.根据权利要求13所述的埋层的形成方法，其特征在于，所述在沟槽内壁形成氧化层的工艺包括干氧或湿氧化工艺。

16.根据权利要求13所述的埋层的形成方法，其特征在于，还包括：在沟槽内壁形成氧化层之后，在所述沟槽内进行填充，所述填充的材料为多晶硅、氧化物、氮化物或多晶硅和氧化物的混合物。

17.根据权利要求16所述的埋层的形成方法，其特征在于，所述在深沟槽内进行填充的工艺为化学气相沉积。

18.根据权利要求16所述的埋层的形成方法，其特征在于，所述在深沟槽内进行填充的工艺还包括，采用回刻工艺去除硬掩膜层表面及硬掩膜层开口之间的填充材料。

19.根据权利要求1所述的埋层的形成方法，其特征在于，还包括去除半导体衬底表面的硬掩膜层。

20.根据权利要求1所述的埋层的形成方法，其特征在于，还包括对所述埋层以上、深沟槽之间的半导体衬底的部分区域进行掺杂，所述掺杂浓度低于埋层的掺杂浓度。