[發明專利]半導體結構及其制造方法

有效

• 申請號: 201811311036.6
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN111146198B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 李芳名;傅勝威;李宗曄
• 申請（專利權）人: 世界先進積體電路股份有限公司
• 主分類號: H01L27/088
• 分類號: H01L27/088;H01L21/8234
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 孫乳筍;王濤

本發明公開一種半導體結構及其制造方法。半導體結構可包括基底、設置于基底上的磊晶層、設置于磊晶層中的導電部件以及設置于導電部件的復數個側壁上的擴散阻障層。導電部件具有高于磊晶層的突出部。

技術領域

本發明是關于半導體技術，特別是有關于具有導電部件的半導體裝置。

背景技術

由于橫向擴散金屬氧化物半導體(Laterally Diffused Metal OxideSemiconductor，LDMOS)具有高操作效率及良好的增益特性及易于與其它電路整合的優點，故橫向擴散金屬氧化物半導體已成為各種電子產品經常選用的半導體元件。

然而，由于橫向擴散金屬氧化物半導體具有連接源極與基底導電端的導電部件，當進行后續制作工藝(例如高溫熱制作工藝)時，經常造成導電部件中的摻質擴散至周遭元件，使橫向擴散金屬氧化物半導體的電性變差。此外，當橫向擴散金屬氧化物半導體的尺寸縮小時，導電部件的摻質的擴散造成的影響更顯著，如此便限制橫向擴散金屬氧化物半導體的尺寸縮的極限，造成無法降低源極-漏極電阻值(RDSON)，導致不能進一步改善橫向擴散金屬氧化物半導體的性能。

因此，雖然現有的橫向擴散金屬氧化物半導體(LDMOS)已大致符合需求，但仍然存在許多問題，因此如何改善現有的橫向擴散金屬氧化物半導體已成為目前業界相當重視的課題之一。

發明內容

本發明的一些實施例提供半導體結構，此結構可包括：基底；設置于基底上的磊晶層；設置于磊晶層中的導電部件，且導電部件具有高于磊晶層的突出部；以及設置于導電部件的多個側壁上的擴散阻障層。在一實施例中，突出部的寬度大于在磊晶層中的導電部件的寬度。在一實施例中，突出部覆蓋擴散阻障層的頂表面。在一實施例中，擴散阻障層包括一或多個介電阻障層。在一實施例中，擴散阻障層包括一阻障氧化層及在阻障氧化層上的阻障氮化層。

在一實施例中，半導體結構可更包括：設置于磊晶層中的源極區，其中擴散阻障層接觸源極區且分隔源極區及導電部件。在一實施例中，導電部件設置于兩個橫向擴散金屬氧化物半導體(LDMOS)之間，且導電部件穿過橫向擴散金屬氧化物半導體的一共同源極。

本發明的一些實施例提供半導體結構的制造方法，此方法可包括：提供基底；于基底上形成磊晶層；于磊晶層上形成遮罩結構，遮罩結構具有開口，其露出部分磊晶層；使用遮罩結構作為蝕刻遮罩，以移除露出的磊晶層而形成溝槽；于溝槽的多個側壁上形成擴散阻障層；于溝槽中形成導電部件，導電部件具有高于磊晶層的突出部；以及移除遮罩結構。

在一實施例中，突出部的寬度大于在溝槽中的導電部件的寬度。在一實施例中，突出部覆蓋擴散阻障層的頂表面。在一實施例中，遮罩結構包括一或多個介電層。在一實施例中，遮罩結構包括第一氧化層及形成于第一氧化層上的氮化層。在一實施例中，遮罩結構更包括形成于氮化層上的第二氧化層。在一實施例中，遮罩結構為多個介電層，且遮罩結構的移除包括：先移除部份遮罩結構并保留最接近磊晶層的一層介電層；以及在移除部分遮罩結構之后，移除剩余的遮罩結構。

在一實施例中，擴散阻障層包括一或多個介電阻障層。在一實施例中，擴散阻障層包括阻障氧化層及形成于阻障氧化層上的阻障氮化層。在一實施例中，半導體結構的制造方法，更包括：于磊晶層中形成源極區，擴散阻障層接觸源極區且分隔源極區及導電部件。在一實施例中，導電部件形成于兩個橫向擴散金屬氧化物半導體(LDMOS)之間，且導電部件穿過橫向擴散金屬氧化物半導體的共同源極。

附圖說明

藉由以下的詳細描述配合所附圖式，可以更加理解本發明實施例的內容。需強調的是，根據產業上的標準慣例，許多部件(feature)并未按照比例繪制。事實上，為了能清楚地討論，各種部件的尺寸可能被任意地增加或減少。

圖1-圖15是根據本發明的一些實施例的形成半導體結構的不同階段的剖面圖；圖8-圖10是一些實施例的移除遮罩結構的不同階段的剖面圖，圖11-圖13是另一些實施例的移除遮罩結構的不同階段的剖面圖。