半导体器件结构及其形成方法技术

本发明专利技术提供一种半导体器件结构。半导体器件结构包括衬底，衬底具有围绕衬底的有源岛的沟槽。有源岛具有顶部表面、侧壁和将顶部表面连接至侧壁的倾斜的表面。倾斜的表面以第一角度相对于顶部表面倾斜。侧壁以第二角度相对于顶部表面倾斜。第一角度大于第二角度。半导体器件结构包括位于沟槽中的隔离结构。半导体器件结构包括在顶部表面和倾斜的表面上方的栅极绝缘层。半导体器件结构包括在栅极绝缘层和倾斜的结构上方的栅极。栅极横跨有源岛。本发明专利技术实施例涉及半导体器件结构及其形成方法。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件结构及其形成方法
本专利技术实施例涉及半导体器件结构及其形成方法。
技术介绍
半导体集成电路(IC)工业已经经历了快速发展。IC材料和设计中的技术进步已经产生了多代IC。每一代都比上一代具有更小和更复杂的电路。然而，这些进步已增加了加工和生产IC的复杂度。在IC发展过程中，功能密度(即，每一芯片面积上互连器件的数量)通常已经增加而几何尺寸(即，使用制造工艺可以制造的最小的组件(或线))却已减小。这种按比例缩小的工艺通常通过提高生产效率和降低相关成本而提供益处。然而，由于特征尺寸持续减小，制造工艺持续变得越来越难实施。因此，形成越来越小的尺寸的可靠的半导体器件是一种挑战。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，提供了一种半导体器件结构，包括：衬底，具有围绕所述衬底的有源岛的沟槽，其中，所述有源岛具有顶部表面、侧壁和将所述顶部表面连接至所述侧壁的倾斜的表面，所述倾斜的表面相对于所述顶部表面以第一角度倾斜，所述侧壁相对于所述顶部表面以第二角度倾斜，以及所述第一角度大于所述第二角度；隔离结构，位于所述沟槽中；栅极绝缘层，位于所述顶部表面和所述倾斜的表面上方；以及栅极，位于所述栅极绝缘层和所述隔离结构上方，其中，所述栅极横跨所述有源岛。根据本专利技术的另一实施例，还提供了一种半导体器件结构，包括：衬底，具有围绕所述衬底的有源岛的沟槽，其中，所述有源岛具有顶部表面、侧壁和位于所述顶部表面和所述侧壁之间的倾斜的表面，所述倾斜的表面相对于所述顶部表面以第一角度倾斜，所述侧壁相对于所述顶部表面以第二角度倾斜，所述第一角度大于所述第二角度，以及所述顶部表面、所述侧壁和所述倾斜的表面是基本上平坦的表面；隔离结构，位于所述沟槽中；栅极绝缘层，位于所述顶部表面和所述倾斜的表面上方；以及栅极，位于所述栅极绝缘层和所述隔离结构上方，其中，所述栅极横跨所述有源岛。根据本专利技术的又一实施例，还提供了一种用于形成半导体器件结构的方法，包括：在衬底中形成第一沟槽，其中，所述第一沟槽围绕所述衬底的第一部分，所述第一部分具有顶部表面和倾斜的表面，所述倾斜的表面将所述顶部表面连接至所述第一沟槽的底部表面，并且所述倾斜的表面相对于所述顶部表面以第一角度倾斜；去除所述衬底的位于所述底部表面下面的第二部分以形成位于所述第一沟槽下面并且连接至所述第一沟槽的第二沟槽，其中，所述第二沟槽围绕所述衬底的位于所述第一部分下面的第三部分，所述第三部分具有侧壁，所述侧壁相对于所述顶部表面以第二角度倾斜，并且所述第一角度大于所述第二角度；在所述沟槽中形成隔离结构；在所述顶部表面和所述倾斜的表面上方形成栅极绝缘层；以及在所述栅极绝缘层和所述隔离结构上方形成栅极，其中，所述栅极横跨所述第一部分。附图说明当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以最佳地理解本专利技术的各方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件并未按比例绘制。实际上，为了清楚地讨论，各个部件的尺寸可以任意地增加或减少。图1A至图1M是根据一些实施例的用于形成半导体器件结构的工艺的各个阶段的截面图。图2A是根据一些实施例的图1E的半导体器件结构的顶视图。图2B是根据一些实施例的图1F的半导体器件结构的顶视图。图2C是根据一些实施例的图1M的半导体器件结构的顶视图。图3是示出根据一些实施例的图1F的衬底的透视图。图4A至图4D是根据一些实施例的用于形成半导体器件结构的工艺的各个阶段的截面图。图5是根据一些实施例的图4D的半导体器件结构的顶视图。图6是根据一些实施例的示出沿着图5中的剖线I-I’的半导体器件结构的顶视图。具体实施方式以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。以下描述组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例而不旨在限制。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触而形成的实施例，并且也可以包括形成在第一部件和第二部件之间的附加部件使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本专利技术可以在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是出于简明和清楚的目的，而其本身并未指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在...之下”、“在...下方”、“下部”、“在...之上”、“上部”等的空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对位置术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，并且本文使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。应该理解，可以在方法之前、期间和之后提供额外的操作，并且对于方法的其他实施例，可以代替或消除描述的一些操作。图1A至图1M是根据一些实施例的用于形成半导体器件结构的工艺的各个阶段的截面图。如图1A所示，根据一些实施例，提供衬底110。衬底110包括例如半导体衬底。半导体衬底包括例如半导体晶圆(诸如硅晶圆)或半导体晶圆的部分。在一些实施例中，衬底110由包括单晶结构、多晶结构或非晶结构的硅或锗的元素半导体材料制成。在一些其他实施例中，衬底110由诸如碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟的化合物半导体，诸如SiGe或GaAsP的合金半导体或它们的组合制成。衬底110也可以包括多层半导体、绝缘体上半导体(SOI)(诸如绝缘体上硅或绝缘体上锗)或它们的组合。如图1A中示出，根据一些实施例，在衬底110的顶部表面112上方沉积掩模层120。根据一些实施例，掩模层120包括氧化物(诸如氧化硅)。根据一些实施例，使用化学汽相沉积或物理汽相沉积工艺沉积掩模层120。如图1A中示出，根据一些实施例，在掩模层120上方沉积掩模层130。根据一些实施例，掩模层120和130由不同的材料制成。根据一些实施例，掩模层130比掩模层120厚。根据一些实施例，掩模层130包括氮化物(诸如氮化硅)。根据一些实施例，使用化学汽相沉积或物理汽相沉积工艺沉积掩模层130。如图1A中示出，根据一些实施例，在掩模层130上方形成抗反射层140。抗反射层140包括氮氧化硅(SiON)或另一合适的材料。根据一些实施例，使用化学汽相沉积或物理汽相沉积工艺形成抗反射层140。如图1B中示出，根据一些实施例，在抗反射层140上方形成光刻胶层150。根据一些实施例，光刻胶层150具有开口152。根据一些实施例，开口152暴露抗反射层140的部分。根据一些实施例，使用旋涂工艺和光刻工艺形成光刻胶层150。如图1C所示，根据一些实施例，通过开口152去除在开口152下面的抗反射层140和掩模层130和120。根据一些实施例，去除工艺包括干蚀刻工艺。根据一些实施例，在去除工艺之后，抗反射层140具有位于开口152下面的开口142，掩模层130具有位于开口152下面的开口132，并且掩模层120具有位于开口152下面的开口122。根据一些实施例，开口152、142、132和122暴露衬底110的部分。如图1D中示出，根据一些实施例，去除光刻胶层150。图2A是根据一些实施例的图1E的半导体器件结构100的顶视图。图1E是示出根据一些实施例的沿着图2A中的剖线I-I’的半导体器件结构100的截面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件结构，包括：衬底，具有围绕所述衬底的有源岛的沟槽，其中，所述有源岛具有顶部表面、侧壁和将所述顶部表面连接至所述侧壁的倾斜的表面，所述倾斜的表面相对于所述顶部表面以第一角度倾斜，所述侧壁相对于所述顶部表面以第二角度倾斜，以及所述第一角度大于所述第二角度；隔离结构，位于所述沟槽中；栅极绝缘层，位于所述顶部表面和所述倾斜的表面上方；以及栅极，位于所述栅极绝缘层和所述隔离结构上方，其中，所述栅极横跨所述有源岛。

【技术特征摘要】
2015.10.27 US 14/924,3261.一种半导体器件结构，包括：衬底，具有围绕所述衬底的有源岛的沟槽，其中，所述有源岛具有顶部表面、侧壁和将所述顶部表面连接至所述侧壁的倾斜的表面，所述倾斜的表面相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：许世禄，谢炳邦，林玉珠，周君冠，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71