[發(fā)明專利]抑制諧波效應(yīng)半導體結(jié)構(gòu)及形成抑制諧波效應(yīng)結(jié)構(gòu)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310270870.6
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN104282747B
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳東郁;楊國裕
• 申請（專利權(quán)）人: 聯(lián)華電子股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336;H01L27/12;H01L21/762
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陳小雯

一種可抑制諧波效應(yīng)的半導體結(jié)構(gòu)及形成可抑制諧波效應(yīng)的結(jié)構(gòu)的方法。半導體結(jié)構(gòu)包括半導體基板、裝置、深溝槽、硅層及介電層。半導體基板包括半導體基板基底、埋入式介電層、表面半導體層及位于表面半導體層內(nèi)的淺溝隔離層。裝置設(shè)置于表面半導體層上。深溝槽鄰近于裝置并延伸通過淺溝隔離層及埋入式介電層而至半導體基板基底中。硅層設(shè)置于深溝槽下部中。硅層高度為與半導體基板基底頂表面高度相同或較低。介電層設(shè)于深溝槽中的硅層上。本發(fā)明形成可抑制諧波效應(yīng)結(jié)構(gòu)的方法，可于層間介電層形成前或后對半導體基板進行蝕刻，以形成如上述深溝槽，再于深溝槽中形成硅層。可利用硅層吸引住或攫獲載流子或電荷，減緩寄生表面電荷，抑制諧波效應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導體技術(shù)，特別是涉及一種抑制半導體結(jié)構(gòu)中的諧波效應(yīng)的技術(shù)。

背景技術(shù)

于無線射頻(radio frequency，RF)集成電路應(yīng)用中，例如RF選頻裝置(RF switchdevice)或功率放大器(power amplifier device)，其性能受到寄生表面電荷(parasiticsurface charge)問題的影響。因為寄生表面電荷而產(chǎn)生諧波效應(yīng)(harmonic effect)，進而影響裝置效能。有數(shù)種晶片制作工藝技術(shù)用以解決此問題，例如使用絕緣層上覆蓋半導體層(semiconductor-on-insulator，SOI)的晶片將電荷與高電阻晶片基板互相隔離。然而，當RF選頻越高頻時，對于寄生表面電荷所誘發(fā)的RF諧波效應(yīng)更加敏感。此問題亟待解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一目的在于提供一種可抑制諧波效應(yīng)半導體結(jié)構(gòu)及一種形成可抑制諧波效應(yīng)的結(jié)構(gòu)的方法，此種結(jié)構(gòu)可抑制對于RF裝置所產(chǎn)生的諧波效應(yīng)。

于本發(fā)明的一方面，可抑制諧波效應(yīng)半導體結(jié)構(gòu)包括一半導體基板、一裝置、一深溝槽、一硅層、及一介電層。半導體基板包括一半導體基板基底、位于半導體基板基底上的一埋入式介電層、位于埋入式介電層上的一表面半導體層、及位于表面半導體層內(nèi)的一淺溝隔離層。裝置設(shè)置于表面半導體層上。深溝槽鄰近于裝置并且延伸通過淺溝隔離層及埋入式介電層而至半導體基板基底中。硅層設(shè)置于深溝槽的下部中。硅層具有的高度為與半導體基板基底的頂表面高度實質(zhì)上相同或較低。介電層設(shè)置于深溝槽中的硅層上。

于本發(fā)明的另一方面，形成可抑制諧波效應(yīng)的結(jié)構(gòu)的方法包括下列步驟。首先，提供一半導體基板。半導體基板包括一半導體基板基底、位于半導體基板基底上的一埋入式介電層、及位于埋入式介電層上的一表面半導體層。其次，形成一深溝槽，使深溝槽延伸通過表面半導體層及埋入式介電層至半導體基板基底中。然后，于深溝槽的一下部中形成一硅層。使硅層的高度與半導體基板基底的頂表面高度實質(zhì)上同高或較低。然后，于深溝槽中的硅層上形成一介電層。

于本發(fā)明的又另一方面，形成可抑制諧波效應(yīng)的結(jié)構(gòu)的方法包括下列步驟。首先，提供一半導體基板及一裝置。裝置位于半導體基板上或半導體基板中。半導體基板包括一半導體基板基底、位于半導體基板基底上的一埋入式介電層、位于埋入式介電層上的一表面半導體層、及位于表面半導體層內(nèi)的一淺溝隔離層。其次，形成一層間介電層，使層間介電層覆蓋半導體基板。然后，形成一深溝槽，使深溝槽鄰近于裝置并延伸通過層間介電層、淺溝隔離層及埋入式介電層而至半導體基板基底中。深溝槽與淺溝隔離層對齊。然后，于深溝槽的一下部中形成一硅層，使硅層的高度與半導體基板基底的頂表面高度實質(zhì)上同高或較低。然后，于深溝槽中的硅層上形成一介電層，介電層與硅層接觸并與半導體基板基底的一部分接觸。

于本發(fā)明中，硅層可作用如電荷釋放層(charge release layer)或陷阱層(traplayer)，在埋入式介電層與半導體基板基底之間產(chǎn)生的電荷可被位于深溝槽下部中的硅層吸引住或攫獲而電性中和，因此可減緩埋入式介電層與半導體基板基底之間的界面上的寄生表面電荷問題，抑制對應(yīng)于RF裝置而產(chǎn)生的諧波效應(yīng)。

附圖說明

圖1至圖5顯示依據(jù)本發(fā)明的若干具體實施例的可抑制諧波效應(yīng)的半導體結(jié)構(gòu)的截面示意圖；