[发明专利]用于光子及电子结构的半导体衬底及制造方法

权利要求书

1.一种在半导体衬底中形成具有不同深度的隔离区的方法，所述方法包括：

在半导体衬底上方形成蚀刻掩模材料；

在光刻过程中使用单一中间掩模来图案化所述蚀刻掩模材料以界定用于形成第一及第二沟槽隔离区域的第一及第二开口，所述第二开口比所述第一开口宽；

使用所述经图案化的蚀刻掩模材料在所述半导体衬底中蚀刻第一及第二沟槽隔离区域；

在所述第一及第二沟槽隔离区域中的每一者内形成隔离材料；

在所述第二沟槽隔离区域的底部处移除所有隔离材料以暴露所述半导体衬底，同时在所述第一沟槽隔离区域中留下沟槽隔离材料；

在所述第二沟槽隔离区域处进一步蚀刻所述经暴露的半导体衬底，使得所述第二沟槽隔离区域的深度超过所述第一沟槽隔离区域的深度；

在所述较深的第二沟槽隔离区域内形成沟槽隔离材料；

在所述衬底上形成由第一沟槽隔离区域电隔离的电子装置；及，

在所述第二沟槽隔离区域内的所述沟槽隔离材料上方形成光子装置，使得所述光子装置与所述衬底光学上隔离。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述较深的第二隔离区域内形成所述沟槽隔离材料之后平面化到所述衬底的上表面的水平。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述半导体衬底包括硅衬底。

4.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括在所述蚀刻掩模材料与衬底之间形成垫氧化物，其中所述单一中间掩模及光刻过程图案化所述蚀刻掩模材料及垫氧化物。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述垫氧化物包括二氧化硅。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述蚀刻掩模材料包括氮化硅。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述沟槽隔离材料包括二氧化硅。

8.根据权利要求1所述的方法，其中以各向异性蚀刻从所述第二沟槽隔离区域移除所述隔离材料。

9.根据权利要求1所述的方法，其中以等离子蚀刻从所述第二沟槽隔离区域移除所述隔离材料。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述进一步蚀刻产生第二沟槽隔离区域，所述第二沟槽隔离区域的深度为所述第一沟槽隔离区域的至少两倍。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一沟槽隔离区域为200nm到300nm深。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述第二沟槽隔离区域为1.2μm到1.5μm深。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二沟槽隔离区域的宽度比所述第一沟槽隔离区域的宽度宽。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二沟槽隔离区域的宽度大于所述第二沟槽侧壁隔离材料的宽度的两倍。