相鄰阱間隔離結構的制作方法及半導體器件的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及半導體集成電路的技術領域，具體而言，涉及一種相鄰阱間隔離結構的制作方法及半導體器件。
【背景技術】
[0002]在半導體器件的制作過程中，通常需要對襯底進行離子注入以在襯底中形成多個阱(well)，然后在阱中形成所需器件(例如晶體管)。特別是含有高壓器件(HV device)的半導體器件，常常需要在襯底中形成多個深阱，再在深阱形成器件。
[0003]在上述制作過程中，需要在相鄰阱之間形成隔離結構以實現相鄰阱之間的隔離。目前，通常需要在相鄰阱之間設置數微米的隔離距離，以實現相鄰阱之間的隔離。這將導致器件的集成度發生降低，并增加了器件的制作成本。隨著阱的工作電壓的逐漸增加，相鄰阱之間所需的隔離距離逐漸增大，使得器件的集成度更小、制作成本更高。
[0004]為了解決上述問題，本領域的技術人員還嘗試在相鄰阱之間形成導電類型相反的阱，例如在相鄰DNW(深N阱)之間形成P阱，以期降低相鄰阱之間的隔離距離。然而，該方法的效果十分有限。因此，如何在保持相鄰阱之間的隔離性能，同時降低相鄰阱之間的隔離距離，成為本領域中亟待解決的技術問題。

【發明內容】

[0005]本申請旨在提供一種相鄰阱間隔離結構的制作方法及半導體器件，以降低相鄰阱之間的隔離距離。
[0006]為了實現上述目的，本申請提供了一種相鄰阱間隔離結構的制作方法，該制作方法包括以下步驟:在襯底中形成預備阱結構；刻蝕預備阱結構以形成貫穿預備阱結構的溝槽，并將位于溝槽兩側的預備阱結構分別作為阱；在溝槽中形成隔離結構。
[0007]進一步地，形成隔離結構的步驟包括:在溝槽的側壁上形成側壁介質層；形成位于溝槽中、側壁介質層之上的填充材料層，側壁介質層和填充材料層構成隔離結構。
[0008]進一步地，在形成填充材料層的步驟之前，對溝槽進行離子注入以在溝槽底部的襯底中形成離子注入區，且注入離子的導電類型與阱的導電類型相反。
[0009]進一步地，阱為N阱，離子注入區中的注入離子為硼離子。
[0010]進一步地，在離子注入的步驟中，形成深度為1nm?3μπι的離子注入區。
[0011]進一步地，形成預備阱結構的步驟包括:在襯底的表面上形成氧化物層；進行離子注入以在襯底中形成預備阱結構。
[0012]進一步地，形成溝槽的步驟包括:在氧化物層上形成掩膜層；依次刻蝕掩膜層、氧化物層、預備阱結構和襯底，以形成溝槽。
[0013]進一步地，形成填充材料層的步驟包括:形成覆蓋溝槽、側壁介質層和掩膜層的填充材料預備層；在形成填充材料層的步驟之后，去除位于掩膜層上的填充材料預備層，并將剩余填充材料預備層作為填充材料層；去除剩余掩膜層。
[0014]進一步地，填充材料層為介質材料層或多晶硅層。
[0015]本申請還提供了一種半導體器件，包括至少兩個阱，以及位于相鄰阱之間的隔離結構，其特征在于，隔離結構由本申請上述的制作方法制作而成。
[0016]應用本申請的技術方案，本申請通過在襯底中形成預備阱結構，然后刻蝕預備阱結構以形成貫穿預備阱結構的溝槽，并將位于溝槽兩側的預備阱結構分別作為阱，最后在溝槽中形成了隔離結構，從而將相鄰阱之間隔離開。同時，該隔離結構的寬度明顯小于現有技術中相鄰阱之間的隔離距離，從而降低了相鄰阱之間的隔離距離，進而提高了器件的集成度，并減少了器件的制作成本。
【附圖說明】
[0017]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。在附圖中:
[0018]圖1示出了本申請實施方式所提供的相鄰阱間隔離結構的制作方法的流程示意圖；
[0019]圖2示出了在本申請實施方式所提供的相鄰阱間隔離結構的制作方法中，襯底的表面上形成氧化物層，并進行離子注入以在襯底中形成預備阱結構后的基體的剖面結構示意圖；
[0020]圖3示出了在圖2所示的氧化物層上形成掩膜層后的基體的剖面結構示意圖；
[0021]圖4示出了依次刻蝕圖3所示的掩膜層、氧化物層、預備阱結構和襯底，以形成貫穿預備阱結構的溝槽，并將位于溝槽兩側的預備阱結構分別作為阱后的基體的剖面結構示意圖；
[0022]圖5示出了在圖4所示的溝槽的側壁上形成側壁介質層后的基體的剖面結構示意圖；
[0023]圖6示出了對圖5所示的溝槽進行離子注入以在溝槽底部的襯底中形成離子注入區后的基體的剖面結構示意圖；
[0024]圖7示出了形成覆蓋溝槽、側壁介質層和掩膜層的填充材料預備層后的基體的剖面結構示意圖；以及
[0025]圖8示出了去除位于掩膜層上的填充材料預備層，并將剩余填充材料預備層作為填充材料層，以及去除剩余掩膜層后的基體的剖面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本申請。
[0027]需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述【具體實施方式】，而非意圖限制根據本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括復數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0028]為了便于描述，在這里可以使用空間相對術語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關系。應當理解的是，空間相對術語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構造上方”或“在其他器件或構造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構造下方”或“在其他器件或構造之下”。因而，示例性術語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應解釋。
[0029]正如【背景技術】中所介紹的，現有相鄰阱之間的隔離距離較大，導致器件的集成度發生降低，并增加了器件的制作成本。本申請的發明人針對上述問題進行研究，提出了一種相鄰阱間隔離結構的制作方法。如圖1所示，該制作方法包括以下步驟:在襯底中形成預備阱結構；刻蝕預備阱結構以形成貫穿預備阱結構的溝槽，并將位于溝槽兩側的預備阱結構分別作為阱；在溝槽中形成隔離結構。
[0030]上述制作方法通過在襯底中形成預備阱結構，然后刻蝕預備阱結構以形成貫穿預備阱結構的溝槽，并將位于溝槽兩側的預備阱結構分別作為阱，最后在溝槽中形成了隔離結構，從而將相鄰阱隔離開。同時，該隔離結構的寬度明顯小于現有技術中相鄰阱之間的隔離距離，從而降低了相鄰阱之間的隔離距離，進而提高了器件的集成度，并減少了器件的制作成本。
[0031]下面將更詳細地描述根據本申請的示例性實施方式。然而，這些示例性實施方式可以由多種不同的形式來實施，并且不應當被解釋為只限于這里所闡述的實施方式。應當理解的是，提供這些實施方式是為了使得本申請的公開徹底且完整，并且將這些示例性實施方式的構思充分傳達給本領域普通技術人員，在附圖中，為了清楚起見，擴大了層和區域的厚度，并且使用相同的附圖標記表示相同的器件，因而將省略對它們的描述。
[0032]圖2至圖8示出了本申請提供的相鄰阱間隔離結構的制作方法中，經過各個步驟后得到的基體的剖面結構示意圖。下面將結合圖2至圖8，進一步說明本申請所提供的相鄰阱間隔離結構的制作方法。
[0033]首先，在襯底10中形成預備阱結構3(V。在一種優選的實施方式中，形成預備阱結構30'的步驟包括:在襯底10的表面上形成氧化物層20，并進行離子注入以在襯底10中形成預備阱結構30'，進而形成如圖2所示的基體結構。
[0034]上述氧化物層20用于避免襯底10在離子注入的過程中受到損傷，氧化物層20可以為S12等。形成氧化物層20的工藝可以為化學氣相沉積或濺射等，其具體工藝參數可以參照現有技術，在此不再贅述。上述襯底10的材料可以為單晶硅或絕緣體上硅等，作為示例，本實施方式中襯底10的材料為單晶硅。
[0035]上述離子注入的工藝參數(例如注入離子的種類、注入離子的劑量及能量等)可以根據欲形成預備阱結構30'的導電類型及深度等進行設定。舉例而言，當預備阱結構30'為N阱時，注入離子為P型離子，例如磷離子等。當預備阱結構30'的注入深度為
0.1?I μ m時,注入離子