[發明專利]用于光子及電子結構的半導體襯底及制造方法

有效

• 申請號: 201380068593.9
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN104956482B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 羅伊·米迪;古爾特杰·桑胡
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;G02B6/136
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 路勇

1.一種在半導體襯底中形成具有不同深度的隔離區的方法，所述方法包括：

在半導體襯底上方形成蝕刻掩模材料；

在光刻過程中使用單一中間掩模來圖案化所述蝕刻掩模材料以界定用于形成第一及第二溝槽隔離區域的第一及第二開口，所述第二開口比所述第一開口寬；

使用所述經圖案化的蝕刻掩模材料在所述半導體襯底中蝕刻第一及第二溝槽隔離區域；

在所述第一及第二溝槽隔離區域中的每一者內形成隔離材料；

在所述第二溝槽隔離區域的底部處移除所有隔離材料以暴露所述半導體襯底，同時在所述第一溝槽隔離區域中留下溝槽隔離材料；

在所述第二溝槽隔離區域處進一步蝕刻所述經暴露的半導體襯底，使得所述第二溝槽隔離區域的深度超過所述第一溝槽隔離區域的深度；

在所述較深的第二溝槽隔離區域內形成溝槽隔離材料；

在所述襯底上形成由第一溝槽隔離區域電隔離的電子裝置；及，

在所述第二溝槽隔離區域內的所述溝槽隔離材料上方形成光子裝置，使得所述光子裝置與所述襯底光學上隔離。

2.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括在所述較深的第二隔離區域內形成所述溝槽隔離材料之后平面化到所述襯底的上表面的水平。

3.根據權利要求2所述的方法，其中所述半導體襯底包括硅襯底。

4.根據權利要求2所述的方法，其進一步包括在所述蝕刻掩模材料與襯底之間形成墊氧化物，其中所述單一中間掩模及光刻過程圖案化所述蝕刻掩模材料及墊氧化物。

5.根據權利要求4所述的方法，其中所述墊氧化物包括二氧化硅。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述蝕刻掩模材料包括氮化硅。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述溝槽隔離材料包括二氧化硅。

8.根據權利要求1所述的方法，其中以各向異性蝕刻從所述第二溝槽隔離區域移除所述隔離材料。

9.根據權利要求1所述的方法，其中以等離子蝕刻從所述第二溝槽隔離區域移除所述隔離材料。

10.根據權利要求1所述的方法，其中所述進一步蝕刻產生第二溝槽隔離區域，所述第二溝槽隔離區域的深度為所述第一溝槽隔離區域的至少兩倍。

11.根據權利要求10所述的方法，其中所述第一溝槽隔離區域為200nm到300nm深。

12.根據權利要求10所述的方法，其中所述第二溝槽隔離區域為1.2μm到1.5μm深。

13.根據權利要求1所述的方法，其中所述第二溝槽隔離區域的寬度比所述第一溝槽隔離區域的寬度寬。

14.根據權利要求1所述的方法，其中所述第二溝槽隔離區域的寬度大于所述第二溝槽側壁隔離材料的寬度的兩倍。