[发明专利]抑制谐波效应半导体结构及形成抑制谐波效应结构的方法

说明书

一种可抑制谐波效应的半导体结构及形成可抑制谐波效应的结构的方法。半导体结构包括半导体基板、装置、深沟槽、硅层及介电层。半导体基板包括半导体基板基底、埋入式介电层、表面半导体层及位于表面半导体层内的浅沟隔离层。装置设置于表面半导体层上。深沟槽邻近于装置并延伸通过浅沟隔离层及埋入式介电层而至半导体基板基底中。硅层设置于深沟槽下部中。硅层高度为与半导体基板基底顶表面高度相同或较低。介电层设于深沟槽中的硅层上。本发明形成可抑制谐波效应结构的方法，可于层间介电层形成前或后对半导体基板进行蚀刻，以形成如上述深沟槽，再于深沟槽中形成硅层。可利用硅层吸引住或攫获载流子或电荷，减缓寄生表面电荷，抑制谐波效应。

技术领域

本发明涉及一种半导体技术，特别是涉及一种抑制半导体结构中的谐波效应的技术。

背景技术

于无线射频(radio frequency，RF)集成电路应用中，例如RF选频装置(RF switchdevice)或功率放大器(power amplifier device)，其性能受到寄生表面电荷(parasiticsurface charge)问题的影响。因为寄生表面电荷而产生谐波效应(harmonic effect)，进而影响装置效能。有数种晶片制作工艺技术用以解决此问题，例如使用绝缘层上覆盖半导体层(semiconductor-on-insulator，SOI)的晶片将电荷与高电阻晶片基板互相隔离。然而，当RF选频越高频时，对于寄生表面电荷所诱发的RF谐波效应更加敏感。此问题亟待解决。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种可抑制谐波效应半导体结构及一种形成可抑制谐波效应的结构的方法，此种结构可抑制对于RF装置所产生的谐波效应。

于本发明的一方面，可抑制谐波效应半导体结构包括一半导体基板、一装置、一深沟槽、一硅层、及一介电层。半导体基板包括一半导体基板基底、位于半导体基板基底上的一埋入式介电层、位于埋入式介电层上的一表面半导体层、及位于表面半导体层内的一浅沟隔离层。装置设置于表面半导体层上。深沟槽邻近于装置并且延伸通过浅沟隔离层及埋入式介电层而至半导体基板基底中。硅层设置于深沟槽的下部中。硅层具有的高度为与半导体基板基底的顶表面高度实质上相同或较低。介电层设置于深沟槽中的硅层上。

于本发明的另一方面，形成可抑制谐波效应的结构的方法包括下列步骤。首先，提供一半导体基板。半导体基板包括一半导体基板基底、位于半导体基板基底上的一埋入式介电层、及位于埋入式介电层上的一表面半导体层。其次，形成一深沟槽，使深沟槽延伸通过表面半导体层及埋入式介电层至半导体基板基底中。然后，于深沟槽的一下部中形成一硅层。使硅层的高度与半导体基板基底的顶表面高度实质上同高或较低。然后，于深沟槽中的硅层上形成一介电层。

于本发明的又另一方面，形成可抑制谐波效应的结构的方法包括下列步骤。首先，提供一半导体基板及一装置。装置位于半导体基板上或半导体基板中。半导体基板包括一半导体基板基底、位于半导体基板基底上的一埋入式介电层、位于埋入式介电层上的一表面半导体层、及位于表面半导体层内的一浅沟隔离层。其次，形成一层间介电层，使层间介电层覆盖半导体基板。然后，形成一深沟槽，使深沟槽邻近于装置并延伸通过层间介电层、浅沟隔离层及埋入式介电层而至半导体基板基底中。深沟槽与浅沟隔离层对齐。然后，于深沟槽的一下部中形成一硅层，使硅层的高度与半导体基板基底的顶表面高度实质上同高或较低。然后，于深沟槽中的硅层上形成一介电层，介电层与硅层接触并与半导体基板基底的一部分接触。

于本发明中，硅层可作用如电荷释放层(charge release layer)或陷阱层(traplayer)，在埋入式介电层与半导体基板基底之间产生的电荷可被位于深沟槽下部中的硅层吸引住或攫获而电性中和，因此可减缓埋入式介电层与半导体基板基底之间的界面上的寄生表面电荷问题，抑制对应于RF装置而产生的谐波效应。

附图说明

图1至图5显示依据本发明的若干具体实施例的可抑制谐波效应的半导体结构的截面示意图；