[发明专利]具有在衬底之内包括氘的隔离结构的结构和相关方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及半导体制造，并且更具体地，涉及具有隔离结构的结构，例如这样一种隔离结构，在一个衬底之内，该隔离结构包括氘，和相关方法。

背景技术

在半导体制造工业中，氘通常用来使栅电介质中的缺陷最小化。氘是氢的同位素，其中与氢中的零中子相反，氘具有一个中子。氘典型地扩散到可能呈现缺陷的衬底的硅区域(例如栅电介质)中。使氘扩散到衬底中的一种方法是在制造工艺结束时使整个器件在富氘环境中退火，例如，通过提供一种含有氘的气氛，在器件上方提供一个富氘材料层，或提供一个富氘等离子体，来使整个器件在富氘环境中退火。这种方法是不利的，因为退火温度相对低，并且它要求延长时间，以保证通过栅极上方互连的多个生产线后端(BEOL)层使氘扩散到栅电介质。在另一种方法中，在衬底之内设置一个氘储备层(reservoir)，该氘储备层在随后高温退火期间供给氘。例如，美国专利No.6114734公开了在帽层中包括的氘。这种方法的缺点是在随后高温退火期间，氘可能从衬底中扩散溢出。在如美国专利No.6143634公开的另一种方法中，在BEOL处理之前使用高温退火。不幸的是，氘可能在随后高温工艺期间扩散离开缺陷部位。

鉴于以上情况，需要一种针对现有技术问题的解决办法。

发明内容

公开了具有包括氘的隔离结构的结构和相关方法。一种结构包括用于半导体器件的衬底，在衬底之内包括隔离结构，该隔离结构包括氘。衬底可以包括绝缘体上半导体衬底。一种方法可以包括步骤：在衬底内设置隔离结构，该隔离结构包括氘；和进行退火以使氘扩散到衬底中(在形成栅电介质之前和/或之后)。所述结构和方法提供用于并入氘和减少缺陷的更有效手段。另外，可以在生产线前端(FEOL)工艺期间栅电介质形成之前发生氘退火，以便可以使退火温度较高，以在减少的退火时间下改进氘并入。

本发明的第一方面是提供一种结构，包括：用于多个半导体器件的衬底，包括在衬底之内用于使各个器件相互隔离的隔离结构，该隔离结构包括氘。

本发明的第二方面提供一种将氘并入衬底中的方法，该方法包括步骤：在衬底中提供隔离结构，用于使各个器件相互隔离，该隔离结构包括氘；和进行退火以使氘扩散到衬底中的缺陷部位。

本发明的第三方面涉及一种结构，包括：绝缘体上半导体(SOI)衬底，在衬底层上方的埋置绝缘体层上方包括SOI层，该埋置绝缘体层包括氘；和在SOI层中的隔离结构，该隔离结构包括氘。

本发明的第四方面提供一种结构，包括：绝缘体上半导体(SOI)衬底，在衬底层上方的埋置绝缘体层上方包括SOI层；和与SOI层的接触，该接触包括氘。

本发明的第五方面提供一种结构，包括：绝缘体上半导体(SOI)衬底，在衬底层上方的埋置绝缘体层上方包括SOI层；和与衬底层的接触，该接触包括氘。

本发明的各个示例性方面被设计为解决这里所述的问题和/或没有讨论的其他问题。

附图说明

通过以下连同附图所作的本发明的各个方面的详细描述，本发明的这些和其他特征将更容易理解，附图描绘本发明的各种实施例，其中：

图1表示按照本发明的结构的第一实施例。

图2表示按照本发明的结构的第二实施例。

图3表示按照本发明的一个实施例的沟隔离的细节。

图4至图5表示使用图1的结构将氘并入到衬底中的方法的一个实施例。

图6至图8表示使用图2的结构将氘并入到衬底中的方法的一个实施例。

请注意，本发明的附图不是按照比例的。这些附图意图在于仅描述本发明的典型方面，并且因此不应该认为来限制本发明的范围。在附图中，相同标号在附图之间表示相同的元件。

具体实施方式