[发明专利]负斜率隔离结构

权利要求书

1.一种形成半导体结构的方法，包括：

图案化衬底的半导体层上方的掩模；

通过所述掩模蚀刻沟槽，所述沟槽延伸到所述半导体层下面的绝缘层中，其中，所述沟槽具有顶部开口和底部，所述沟槽的侧壁从所述沟槽的所述顶部开口到所述沟槽的所述底部向外向下倾斜，所述顶部开口具有第一宽度，所述底部具有第二宽度，其中，所述第二宽度大于所述第一宽度；以及

在所述沟槽中沉积绝缘材料以形成隔离结构，其中，所述绝缘材料从所述第一宽度扩展至所述第二宽度，

所述半导体层的半导体材料与所述隔离结构具有第一界面，与所述第一界面邻接的所述隔离结构的顶表面的宽度，分别小于所述隔离结构在所述半导体层中的宽度以及在所述绝缘层中的宽度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述倾斜的斜率为单一斜率。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述沟槽延伸穿过所述半导体层下面的绝缘层。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，相比于绝缘层，所述沟槽更深地延伸至所述衬底中。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，沉积所述绝缘材料在所述绝缘材料中形成气隙。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，蚀刻所述沟槽包括：

实施第一蚀刻，所述第一蚀刻是干蚀刻工艺；以及

实施第二蚀刻，所述第二蚀刻是湿蚀刻工艺。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在沉积所述绝缘材料之后，利用所述绝缘材料的顶面平坦化所述半导体层的顶面。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

在与所述绝缘材料相邻的所述半导体层中形成射频(RF)器件，其中，所述射频器件与所述绝缘材料具有第一界面。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述沟槽的侧壁和所述沟槽的底面之间的角度小于90度。

10.一种形成半导体结构的方法，包括：

在半导体衬底中蚀刻第一沟槽和第二沟槽，所述第一沟槽通过所述半导体衬底的第一器件区与所述第二沟槽分隔开，所述第一沟槽的顶部具有第一宽度，所述第一沟槽的底部具有第二宽度，所述第一宽度与所述第二宽的比率在0.6到0.95之间；

在所述半导体衬底中蚀刻第三沟槽，所述第三沟槽的顶部具有第三宽度，所述第三沟槽的底部具有第四宽度，所述第三宽度大于所述第四宽度，所述第一宽度、所述第二宽度、所述第三宽度、所述第四宽度的每个在所述半导体衬底的同一横截面中测量；以及

在所述第一沟槽、所述第二沟槽和所述第三沟槽中沉积绝缘材料，以分别形成第一隔离结构、第二隔离结构和第三隔离结构，其中，所述第一隔离结构的第一侧壁与所述第一隔离结构的顶面之间的角度大于90度。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一隔离结构的第一侧壁与所述第一隔离结构的顶面之间的角度介于90°和135°之间，

其中，所述蚀刻包括：

实施第一蚀刻，所述第一蚀刻是干蚀刻工艺，干蚀刻产生具有第一负斜率、基本垂直或正斜率的侧壁的初始沟槽；以及

实施第二蚀刻，所述第二蚀刻是湿蚀刻工艺，湿蚀刻使所述初始沟槽延长以产生第二负斜率的侧壁。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述半导体衬底包括第一衬底、位于所述第一衬底上方的绝缘层以及位于所述绝缘层上方的第一半导体层以形成绝缘体上硅布置，并且其中，所述第一沟槽和所述第二沟槽完全横越所述半导体衬底的所述第一半导体层和所述绝缘层。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一沟槽和所述第二沟槽穿过所述第一衬底的顶面。