半导体装置及其形成方法制造方法及图纸

本揭露公开了半导体装置及其形成方法。半导体装置包括衬底、有源结构、以及浅沟渠隔离。有源结构设置于衬底内，并且包括多个第一有源片段以及多个第二有源片段，其中，第一有源片段以及第二有源片段相互平行、相互分隔地朝着第一方向延伸。多个第一开口设置于衬底内，并位在任两相邻的第一有源片段之间。多个第二开口设置于衬底内，并位在相邻的第二有源片段之间，其中，第二开口的最大孔径大于第一开口的最大孔径。浅沟渠隔离设置于衬底内并填入第一开口以及第二开口，以环绕有源结构。以环绕有源结构。以环绕有源结构。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置及其形成方法


[0001]本揭露涉及一种半导体装置及其形成方法，尤其是涉及一种包括有源结构以及浅沟渠隔离的半导体装置及其形成方法。

技术介绍

[0002]随着半导体装置微小化以及集成电路的复杂化，组件的尺寸不断地减小，结构亦不断地变化，因此，维持小尺寸半导体组件的效能为目前业界的主要目标。在半导体制作工艺中，多半是在衬底上定义出多个有源区域作为基础，再于所述有源区域上形成所需组件。一般来说，有源区域为利用光刻及蚀刻等制作工艺在衬底上所形成多个图案，但在尺寸微缩的要求下，有源区域的宽度逐渐缩减，而各个有源区域之间的间距也渐缩小，使得其制作工艺也面临许多限制与挑战，以至于无法满足产品需求。

技术实现思路

[0003]本揭露之一目的在于提供一种半导体装置，其有源结构具有长度不一的多个有源片段，所述有源片段可直接连接外围的有源区。藉此，可改善所述半导体装置周围的应力，避免所述半导体结构的倒塌或毁损，使得所述半导体装置可达到较为优化的元件效能。
[0004]为达上述目的，本揭露之一实施例提供一种半导体装置，包括衬底、有源结构、以及浅沟渠隔离。所述有源结构设置于所述衬底内，所述有源结构包括多个第一有源片段以及多个第二有源片段，所述第一有源片段以及所述第二有源片段相互平行、相互分隔地朝着第一方向延伸。多个第一开口设置于所述衬底内，并位在任两相邻的所述第一有源片段之间。多个第二开口设置于所述衬底内，并位在相邻的所述第二有源片段之间，其中，所述第二开口的最大孔径大于所述第一开口的最大孔径。所述浅沟渠隔离设置于所述衬底内并填入所述第一开口以及所述第二开口，以环绕所述有源结构。
[0005]为达上述目的，本揭露之一实施例提供一种半导体装置的形成方法，包括以下步骤。首先，提供一衬底，于所述衬底内形成多个有源区单元，所述有源区单元相互平行、相互分隔地朝着第一方向延伸。接着，于所述衬底内形成多个第一开口以及多个第二开口，以将所述有源区单元截断为多个第一有源片段、多个第二有源片段以及多个第三有源片段，形成有源结构，其中，所述第二开口于第二方向上的孔径大于所述第一开口的孔径，所述第二方向相交但不垂直于所述第一方向。然后，于所述衬底内形成浅沟渠隔离，所述浅沟渠隔离填入所述第一开口以及所述第二开口，以环绕所述有源结构。
附图说明
[0006]图1至图2绘示本揭露第一优选实施例中半导体装置的示意图；其中
[0007]图1为本揭露的半导体装置之有源结构的俯视示意图；以及
[0008]图2为图1沿切线A
‑
A
’
的剖面示意图。
[0009]图3至图5绘示本揭露优选实施例中半导体装置的形成方法的示意图；其中
[0010]图3为一半导体结构形成浅沟渠以及有源区单元后的俯视示意图；
[0011]图4为图3沿切线A
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A
’
的剖面示意图；以及
[0012]图5为一半导体结构形成第一开口以及第二开口后的俯视示意图。
[0013]图6绘示本揭露第二优选实施例中半导体装置的示意图。
[0014]图7绘示本揭露第三优选实施例中半导体装置的示意图。
[0015]其中，附图标记说明如下：
[0016]100、300、500半导体存储装置
[0017]110衬底
[0018]120浅沟渠隔离
[0019]121浅沟渠
[0020]122第一隔离区
[0021]124第二隔离区
[0022]130第一有源区
[0023]130a有源区单元
[0024]131第一有源片段
[0025]132第一开口
[0026]133第二有源片段
[0027]133a侧边
[0028]134第二开口
[0029]135第三有源片段
[0030]140、340、540第二有源区
[0031]141、341、541第一侧边
[0032]143、343、543第二侧边
[0033]150有源结构
[0034]341a、343a片段
[0035]342、344开口
[0036]541a、543a片段
[0037]542、544开口
[0038]D1第一方向
[0039]D2第二方向
[0040]D3第三方向
[0041]L1、L2最大宽度
[0042]O1、O2最大孔径
[0043]S1、S2、S3长度
具体实施方式
[0044]为使熟悉本揭露所属
的一般技术者能更进一步了解本揭露，下文特列举本揭露的数个优选实施例，并配合所附的附图，详细说明本揭露的构成内容及所欲达成的功效。熟习本揭露所属领域的技术人员能在不脱离本揭露的精神下，参考以下所举实施例，
而将数个不同实施例中的特征进行替换、重组、混合以完成其他实施例。
[0045]请先参照图1至图2，所绘示者为本揭露第一优选实施例中半导体装置100的示意图，其中，图1为半导体装置100的俯视示意图，图2则为半导体装置100的剖面示意图。半导体装置100包括一衬底110，例如是一硅基底、含硅基底(如SiC、SiGe)或硅覆绝缘(silicon
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on
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insulator,SOI)基底等，衬底110内设置至少一浅沟渠隔离(shallow trench isolation,STI)120，以在衬底110定义出一有源结构(active structure)150，意即，浅沟渠隔离120系环绕有源结构150设置。有源结构150进一步包括第一有源区130以及第二有源区140，其中，第二有源区140较佳系包围在第一有源区130的外侧。在一实施例中，第一有源区130例如是设置于半导体装置100中组件积集度相对较高的区域，如主动区域、存储区域等，而第二有源区140则是设置于半导体存储装置100中组件积集度相对较低的区域，例如是一周边区域，但不以此为限。
[0046]如图1以及图2所示，第一有源区130细部包括多个第一有源片段131、多个第二有源片段133以及多个第三有源片段135，系相互平行地沿着一相同方向(例如是第一方向D1)延伸，其中，第一方向D1例如是不垂直于x方向(例如是第二方向D2)或y方向(例如是第三方向D3)。详细来说，第一有源片段131、第二有源片段133以及第三有源片段135相互分隔地位在衬底110内，并且，沿着第一方向D1依序排列成复数个纵列，而可整体呈现一特定排列，如图1所示的阵列排列(array arrangement)等，但并不限于此。需注意的是，浅沟渠隔离120细部包括多个第一隔离区122以及多个第二隔离区124，相邻的两个第一有源片段131之间系被第一隔离区122隔开，而各个第一有源片段131在第一方向D1具有一相同长度S1。并且，第三有源片段135在第三方向D3上系设置于所有的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其特征在于，包括：衬底；有源结构，设置于所述衬底内，所述有源结构包括多个第一有源片段以及多个第二有源片段，所述第一有源片段以及所述第二有源片段相互平行、相互分隔地朝着第一方向延伸；以及浅沟渠隔离，设置于所述衬底内并环绕所述有源结构，所述浅沟渠隔离包括多个第一隔离区以及多个第二隔离区，所述多个第一隔离区位在任两相邻的所述第一有源片段之间，所述多个第二隔离区位在所述第二有源片段之间，其中，所述第二隔离区的最大宽度大于所述第一隔离区的最大宽度。2.依据权利要求第1项所述之半导体装置，其特征在于，所述第一有源片段在所述第一方向上具有相同的第一长度，所述第一长度大于所述第二有源片段在所述第一方向上的长度。3.依据权利要求第1项所述之半导体装置，其特征在于，任两相邻的所述第二有源片段在第二方向上具有相互切齐的侧边，其中，所述第二方向相交但不垂直于所述第一方向。4.依据权利要求第3项所述之半导体装置，其特征在于，所述第二隔离区设置于所述第一隔离区的两相对侧，并且在垂直于所述第二方向的第三方向上相互对位。5.依据权利要求第4项所述之半导体装置，其特征在于，所述有源结构还包括有源区，所述有源区包围所述第一有源片段以及所述第二有源片段并直接接触一部分的所述第二有源片段。6.依据权利要求第5项所述之半导体装置，其特征在于，所述有源区包括延伸于所述第二方向上的至少一第一侧边，以及延伸于第三方向上的至少一第二侧边。7.依据权利要求第5项所述之半导体装置，其特征在于，所述有源结构还包括多个第三有源片段相互平行、相互分隔地朝着所述第一方向延伸，所述第三有源片段皆直接接触所述有源区。8.依据权利要求第7项所述之半导体装置，其特征在于，所述第三有源片段在所述第一方向上分别具有不同的长度。9.依据权利要求第7项所述之半导体装置，其特征在于，所述第三有源片段在所述第一方向上的长度不同于所述第一长度。10.依据权利要求第7项所述之半导体装置，其特征在于，所述有源区还包括多个片段，各所述片段相互分隔并直接接触任两相邻的所述第三有源片段、任两相邻的所述第二有源片段、或相邻的所述第三有源片段以及所述第二有源片段。11.依据权利要求第10项所述之半导体装置，其特征在于，所述两相邻的所述第三有源片段在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张钦福，程恩萍，冯立伟，童宇诚，
申请(专利权)人：福建省晋华集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：