局部薄层硅的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总地涉及半导体技术领域，且更具体地涉及一种局部薄层硅的制作方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中制作局部薄层硅的方法一般包括在SOI衬底表面先后形成薄氧化层和氮化层，再去掉待形成薄层硅的薄层硅区域所对应的氮化层，之后在该薄层硅区域继续形成氧化层，并通过不断地形成氧化层而消耗硅来实现薄层硅的形成。但是这种制作方法一般会导致薄层硅区域的氧化层过厚，而形成的“鸟嘴”的长度也会随着该氧化层的厚度增加而变长，从而造成非薄层硅区域的有效面积变小，设计规则的最小线宽就会产生变化，影响器件的模型结构和产品面的应用。
[0003]因此，需要提供一种局部薄层硅的制作方法，以解决上面提到的问题。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供了一种局部薄层硅的制作方法，所述方法包括:提供SOI衬底，所述SOI衬底包括薄层硅区域和非薄层硅区域；在所述SOI衬底的表面上形成保护层；对所述保护层进行图案化，以去除所述薄层硅区域所对应的保护层；采用热氧化法在所述薄层硅区域内形成第一氧化层；去除所述第一氧化层，以在所述SOI衬底的表面形成浅槽；在所述浅槽的侧壁上形成阻挡侧墙；以及采用热氧化法在所述浅槽内形成第二氧化层。
[0005]优选地，所述第一氧化层的厚度为所述第二氧化层的厚度的60% -80%。
[0006]优选地，所述保护层和/或所述阻挡侧墙是由氮化物形成的。
[0007]优选地，所述保护层是通过热氮化法形成的氮化物层。
[0008]优选地，所述方法在所述SOI衬底表面上形成所述保护层之前还包括:在所述SOI衬底的表面上形成第一缓冲层。
[0009]优选地，形成所述阻挡侧墙的方法包括:在所述保护层和所述浅槽内形成阻挡侧墙材料层；采用干法对所述阻挡侧墙材料层进行刻蚀，以形成所述阻挡侧墙。
[0010]优选地，所述阻挡侧墙材料层是通过热氮化法形成的氮化物层。
[0011]优选地，所述阻挡侧墙材料层的厚度为350-450埃。
[0012]优选地，所述方法在形成所述阻挡侧墙材料层之前还包括:在所述浅槽内形成第二缓冲层。
[0013]优选地，所述第二氧化层的上表面与所述非薄层硅区域的上表面齐平。
[0014]本发明提供的局部薄层硅的制作方法可以在对薄层硅区域进行氧化的过程中控制形成的“鸟嘴”的长度，使其不会随着氧化层的厚度增加而变长，即，可以在减小薄层硅区域的厚度的同时，保持非薄层硅区域的有效面积不变，从而可以提高工艺的集成度。
[0015]以下结合附图，详细描述本发明的优点和特征。
【附图说明】
[0016]为了使本发明的优点更容易理解，将通过参考在附图中示出的具体实施例更详细地描述上文简要描述的本发明。可以理解这些附图只描绘了本发明的典型实施例，因此不应认为是对其保护范围的限制，通过附图以附加的特性和细节描述和解释本发明。
[0017]图1为根据本发明一个实施例的局部薄层硅的制作方法的流程示意图；以及
[0018]图2-10分别为采用根据本发明一个实施例的制作方法在局部薄层硅的制作过程中各个步骤所获得的器件的截面图。
【具体实施方式】
[0019]接下来，将结合附图更加完整地描述本发明，附图中示出了本发明的实施例。但是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
[0020]应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接至『或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其他元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其他元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其他元件或层时，则不存在居间的元件或层。在附图中，为了清楚起见，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。并且使用相同的附图标记表示相同的元件。
[0021]本发明提供了一种局部薄层硅的制作方法。图1所示为根据本发明的局部薄层硅的制作方法的流程示意图。图2-10分别为采用图1所示的制作方法在薄层硅的制作过程中各个步骤所获得的器件的截面图。下面将结合图2-10对图1所示的制作方法进行详细介绍。
[0022]首先，执行步骤SI，提供SOI衬底100，如图2所示。该SOI衬底100包括待形成薄层硅的薄层硅区域10a和非薄层硅区域。可以理解，SOI衬底100中除薄层硅区域10a以外的区域为非薄层硅区域。SOI衬底100包括基底(例如Si)、位于基底上的埋氧化层和位于埋氧化层上的硅层。为了简洁，图中仅用一方框来表示SOI衬底100。
[0023]其次，执行步骤S2，在SOI衬底100的表面上形成保护层110，继续参照图2。由于本发明的目的是要在局部制作薄层硅，而保护层100的目的在于保护非薄层硅区域中的硅，避免其在后续制作薄层硅的过程中也变薄。该保护层110可以是通过各种已知的方法形成的层，只要能够起到阻挡非薄层硅区域中的硅与氧发生反应即可。
[0024]然后，执行步骤S3，如图3所示，对保护层110进行图案化，以去除薄层硅区域10a所对应的保护层，而保留非薄层硅区域所对应的保护层110，从而使得保护层发挥其对非薄层硅区域的保护的功能。对该保护层110进行图案化的方法可以采用本领域中常用的刻蚀工艺，本发明在此不对其进行详细描述。
[0025]接着，执行步骤S4，如图4所示，采用热氧化法在薄层硅区域10a内形成第一氧化层120。热氧化法为本领域中常用的方法，该方法是在氧气的氛围下采用加热的方法使薄层硅区域10a中的硅发生氧化反应从而生成氧化物。而非薄层硅区域中的硅由于保护层110的保护，未被氧化。可以理解，在氧化的过程中，当氧气进入薄层硅区域10a后会发生横向扩散，而与靠近薄层硅区域10a的非薄层硅区域中的部分硅发生反应而生成氧化物，从而将抬高该部分所对应的保护层110的边缘，形成类似于鸟嘴的形状，如图4所示。因此，形成的该第一氧化层120的侧壁类似于鸟嘴的形状。
[0026]然后，执行步骤S5，如图4-5所示，去除上述第一氧化层120，以在SOI衬底的表面形成浅槽130。其中去除第一氧化层120的方法可以为本领域中常用的刻蚀工艺，例如干法刻蚀或者湿法刻蚀等，本发明并不意欲对其进行限制。作为示例，本发明采用湿法刻蚀去除上述第一氧化层120，从而在SOI衬底100的表面形成浅槽130，该浅槽130的形状对应于被刻蚀掉的第一氧化层120的形状，且因此也具有鸟嘴形状的侧壁130a。
[0027]接着，执行步骤S6，参照图8，在上述浅槽130的侧壁130a上形成阻挡侧墙140。关于该阻挡侧墙140的具体形成方式将在下文具体描述。由于阻挡侧墙140形成在浅槽130的鸟嘴形状的侧壁130a上，因此在对薄层硅区域10a进行后续氧化的过程中，该阻挡侧墙140将起到一定的阻挡作用，S卩，在一定程度上阻挡氧气横向扩散到靠近薄层硅区域10a的非薄层硅区域中，从而防止非薄层硅区域中的硅进一步地被氧化而进一步地抬高保护层110的边缘，以达到控制上述的鸟嘴形状(主要是鸟嘴的横向长度)的目的。
[0028]最后，执行步骤S7，如图8-9所示，采用热氧化法在浅槽130内形成第二氧化层150。该第二氧化层150的形成方法与上述步骤S4中的热氧化法相同，在此不再赘述。在形成第二氧化层150过程中，阻挡侧墙140由于其下方的硅转变为氧化硅