[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810026243.0
• 申請(qǐng)日: 2015-02-13
• 公開（公告）號(hào): CN108054202B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸陽;黃必亮;周遜偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杰華特微電子(杭州)有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L29/10;H01L29/78;H01L21/336
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法，所述形成方法包括：提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成體區(qū)；在所述體區(qū)內(nèi)形成漂移區(qū)，所述漂移區(qū)的摻雜類型與所述體區(qū)的摻雜類型相反；在所述體區(qū)內(nèi)形成溝道區(qū)，所述溝道區(qū)部分向所述漂移區(qū)所在的方向延伸，形成至少一個(gè)溝道延伸區(qū)，所述至少一個(gè)溝道延伸區(qū)與所述漂移區(qū)之間形成交叉指狀分布，所述溝道區(qū)的摻雜類型與所述體區(qū)的摻雜類型相同；在所述漂移區(qū)內(nèi)形成隔離區(qū)，所述至少一個(gè)溝道延伸區(qū)的端部位于所述隔離區(qū)的下方；在所述半導(dǎo)體襯底表面形成柵極結(jié)構(gòu)；在所述柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)的溝道區(qū)內(nèi)形成源區(qū)，在所述漂移區(qū)內(nèi)形成漏區(qū)，所述漏區(qū)位于所述隔離區(qū)遠(yuǎn)離所述溝道區(qū)的一側(cè)。

本申請(qǐng)為申請(qǐng)?zhí)?015100782107、申請(qǐng)日2015年2月13日、發(fā)明名稱“半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法”的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，且特別涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法。

背景技術(shù)

橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(LDMOS)器件是一種輕摻雜的MOS器件，與CMOS工藝具有非常好的兼容性，并具有良好的熱穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定性、高的增益和耐久性、低的反饋電容和電阻，廣泛應(yīng)用于射頻電路。

在BCD工藝中通常需要漏端可承受高壓的P型LDMOS器件。在現(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)的P型LDMOS器件的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，包括：半導(dǎo)體襯底100，位于半導(dǎo)體襯底上的N阱101；位于N阱101內(nèi)的溝道區(qū)102和漂移區(qū)103；位于漂移區(qū)103內(nèi)的隔離區(qū)104；柵極105橫跨溝道區(qū)102、N阱101以及漂移區(qū)103并部分覆蓋隔離區(qū)104；漏區(qū)106位于漂移區(qū)103內(nèi)，源區(qū)107位于溝道區(qū)102內(nèi)。從圖2中可得，該種結(jié)構(gòu)的P型LDMOS漏端柵和隔離區(qū)交界的有源區(qū)表面電場(chǎng)較大，器件的擊穿電壓受限于漏端柵和隔離區(qū)交界的有源區(qū)表面電場(chǎng)，擊穿電壓較低。

為提高P型LDMOS的擊穿電壓，目前的方法是通過在漏區(qū)額外注入一層與漂移區(qū)導(dǎo)電類型相反的注入?yún)^(qū)，該注入?yún)^(qū)可改變器件電荷分布及耗盡區(qū)，提高器件的擊穿電壓。但在制造工藝中，增加注入?yún)^(qū)的P型LDMOS需額外增加一層掩膜版，不僅增加了制造工藝，同時(shí)也大大增加了制造成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有LDMOS器件擊穿電壓低的問題，提供一種具有高擊穿電壓的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其成形方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供半導(dǎo)體襯底，在半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成體區(qū)；在體區(qū)內(nèi)形成漂移區(qū)，漂移區(qū)的摻雜類型與體區(qū)的摻雜類型相反；在體區(qū)內(nèi)形成溝道區(qū)，溝道區(qū)部分向漂移區(qū)所在的方向延伸，形成至少一個(gè)溝道延伸區(qū)，至少一個(gè)溝道延伸區(qū)與漂移區(qū)之間形成交叉指狀分布，溝道區(qū)的摻雜類型與體區(qū)的摻雜類型相同；在漂移區(qū)內(nèi)形成隔離區(qū)，至少一個(gè)溝道延伸區(qū)的端部位于隔離區(qū)的下方；在半導(dǎo)體襯底表面形成柵極結(jié)構(gòu)；在柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)的溝道區(qū)內(nèi)形成源區(qū)，在漂移區(qū)內(nèi)形成漏區(qū)，漏區(qū)位于隔離區(qū)遠(yuǎn)離溝道區(qū)的一側(cè)。

于本發(fā)明一實(shí)施例中，至少一個(gè)溝道延伸區(qū)的形成過程為：在半導(dǎo)體襯底表面形成溝道區(qū)掩膜層，溝道區(qū)掩膜層上具有至少一個(gè)向漂移區(qū)所在的方向延伸的溝道區(qū)注入窗口，以溝道區(qū)掩膜層為掩膜進(jìn)行注入，在至少一個(gè)溝道區(qū)注入窗口所對(duì)應(yīng)的體區(qū)內(nèi)形成溝道延伸區(qū)。

于本發(fā)明一實(shí)施例中，至少一個(gè)溝道延伸區(qū)與漂移區(qū)接觸。

于本發(fā)明一實(shí)施例中，至少一個(gè)溝道延伸區(qū)與漂移區(qū)之間具有設(shè)定距離。

于本發(fā)明一實(shí)施例中，當(dāng)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為P型LDMOS時(shí)，體區(qū)的摻雜類型和溝道區(qū)的摻雜類型均為N型，漂移區(qū)的摻雜類型、源區(qū)的摻雜類型以及漏區(qū)的摻雜類型為P型；當(dāng)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為N型LDMOS時(shí)，體區(qū)的摻雜類型和溝道區(qū)的摻雜類型均均為P型，漂移區(qū)的摻雜類型、源區(qū)的摻雜類型以及漏區(qū)的摻雜類型均為N型。

于本發(fā)明一實(shí)施例中，溝道區(qū)的注入濃度大于漂移區(qū)的注入濃度，溝道區(qū)的注入濃度和漂移區(qū)的注入濃度均為101⁷cm-³量級(jí)。