[發明專利]一種半導體器件的制造方法及半導體器件

有效

• 申請號: 201711029289.X
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN109712890B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 趙猛
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/06;H01L29/78
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

本發明提供一種半導體器件的制造方法及半導體器件，所述方法包括：提供半導體襯底，在半導體襯底中形成用于凹槽；執行第一離子注入工藝以在半導體襯底中形成第一離子注入區；在凹槽內形成隔離結構，其中，晶體管用于形成在隔離結構一側，第一離子注入區與隔離結構接觸，且至少部分位于隔離結構鄰近晶體管的溝道區的一側，第一離子注入區用于增強隔離結構邊緣的雜質擴散，從而改善雜質分布，并修復界面電荷。采用本發明的方法，在形成隔離結構之前形成第一離子注入區，改善邊緣的雜質分布，抑制雜質發生聚集或出現雜質損失，降低電場強度，降低漏電流，從而改善短溝道效應，并提高擊穿電壓，避免擊穿電壓過低導致的器件失效，提高器件的可靠性。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體而言涉及一種半導體器件的制造方法及半導體器件。

背景技術

功率場效應管主要包括垂直雙擴散場效應管VDMOS(VerticalDouble-DiffusedMOSFET)和橫向雙擴散場效應管LDMOS(LateralDouble-Diffused MOSFET)兩種類型。其中，相較于垂直雙擴散場效應管VDMOS，橫向雙擴散場效應管LDMOS具有諸多優點，例如，后者具有更好的熱穩定性和頻率穩定性、更高的增益和耐久性、更低的反饋電容和熱阻，以及恒定的輸入阻抗和更簡單的偏流電路。橫向擴散金屬氧化物半導體主要應用于功率集成電路，例如面向移動電話基站的射頻功率放大器，也可以應用于高頻(HF)、特高頻(VHF)與超高頻(UHF)廣播傳輸器以及微波雷達與導航系統等。

按照目前方法形成的LDMOS，位于淺溝槽隔離結構邊緣的襯底的漏電流很大，這一方面會導致器件的短溝道效應變差，降低器件的閾值電壓；另一方面會降低器件的擊穿電壓，導致器件失效，從而影響器件的可靠性。

本發明的目的在于提供一種半導體器件的制造方法及半導體器件，以解決上述技術問題。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

本發明提供一種半導體器件的制造方法，所述方法包括：提供半導體襯底，在所述半導體襯底中形成用于形成隔離結構的凹槽；執行第一離子注入工藝以在所述半導體襯底中形成第一離子注入區；在所述凹槽內填充隔離材料以形成隔離結構，其中，晶體管用于形成在所述隔離結構的一側，所述第一離子注入區與所述隔離結構接觸，且至少有部分位于所述隔離結構鄰近所述晶體管的溝道區的一側，所述第一離子注入區用于增強所述隔離結構邊緣的雜質擴散，從而改善雜質分布，并修復界面電荷。

進一步，所述第一離子注入工藝的注入離子包括氟或氮。

進一步，所述第一離子注入區為條狀。

進一步，所述第一離子注入工藝包括向所述溝道區一側傾斜的離子注入工藝。

進一步，整個所述第一離子注入區位于所述隔離結構鄰近所述溝道區的一側。

進一步，在形成隔離結構的步驟之后，所述方法還包括執行第二離子注入工藝以在所述半導體襯底中形成第二離子注入區的步驟，其中所述第二離子注入區與所述第一離子注入區接觸，且至少有部分位于所述隔離結構鄰近所述晶體管的溝道區的一側，所述第二離子注入區用于進一步增強所述隔離結構邊緣的雜質擴散，從而改善雜質分布，并修復界面電荷。

進一步，所述第一離子注入工藝的注入離子包括氟，所述第二離子注入工藝的注入離子包括氮。

進一步，所述第二離子注入工藝包括向所述溝道區一側傾斜的離子注入工藝。

進一步，所述第二離子注入工藝的注入能量小于所述第一離子注入工藝的注入能量。

進一步，所述第二離子注入區為梯形。