半导体结构及其形成方法技术

一种半导体结构及其形成方法，结构包括：衬底及位于衬底上的鳍部，衬底包括第一区域、环绕第一区域且与第一区域相邻的第二区域，第一区域具有发射极，第二区域具有基极，鳍部延伸方向为第一方向，垂直于第一方向的为第二方向；栅极结构，沿第二方向横跨第一区域和第二区域鳍部；第一掺杂区，位于第一区域栅极结构两侧鳍部内；第二掺杂区，位于第二区域栅极结构两侧鳍部内；第一导电结构，沿第二方向延伸且与第一掺杂区电连接；第二导电结构，沿第二方向延伸且与第二掺杂区电连接；第三导电结构，沿第一方向横跨第二区域栅极结构且与栅极结构电连接，第三导电结构与第二导电结构电连接。通过本发明专利技术所述半导体结构，可提高半导体结构的放大倍数。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法
本专利技术涉及半导体领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。
技术介绍
随着半导体芯片的运用越来越广泛，导致半导体芯片受到静电损伤的因素也越来越多。在现有的芯片设计中，常采用静电放电(ESD，ElectrostaticDischarge)保护电路以减少芯片损伤。现有的静电放电保护电路的设计和应用包括：栅接地的N型场效应晶体管(GateGroundedNMOS，简称GGNMOS)保护电路、可控硅(SiliconControlledRectifier，简称SCR)保护电路、横向扩散场效应晶体管(LaterallyDiffusedMOS，简称LDMOS)保护电路、双极结型晶体管(BipolarJunctionTransistor，简称BJT)保护电路等。随着超大规模集成电路的发展趋势，集成电路特征尺寸持续减小。平面栅接地的双极结型晶体管已无法满足技术需求，因此逐渐开始向具有更高功效的三维立体式的晶体管过渡，如引入鳍式场效应晶体管。但是，即使在双极结型晶体管中引入了鳍式场效应晶体管，现有技术所形成半导体结构的电学性能仍有待提高。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，提高双极结型晶体管发射极的面积，以提高双极结型晶体管的电学性能。为解决上述问题，本专利技术提供一种半导体结构，包括：基底，所述基底包括衬底以及位于所述衬底上分立的鳍部，所述衬底包括第一区域、以及环绕所述第一区域且与所述第一区域相邻的第二区域，所述第一区域具有发射极，所述第二区域具有基极；所述鳍部的延伸方向为第一方向，垂直于所述第一方向的为第二方向；横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖所述鳍部的部分顶部表面和侧壁表面，所述栅极结构沿所述第二方向横跨所述第一区域和第二区域；第一掺杂区，位于所述第一区域栅极结构两侧的鳍部内，所述第一掺杂区内具有第一离子；第二掺杂区，位于所述第二区域栅极结构两侧的鳍部内，所述第二掺杂区内具有第二离子，且所述第二离子的类型与所述第一离子的类型不同；第一导电结构，所述第一导电结构沿所述第二方向延伸且与所述第一掺杂区电连接；第二导电结构，所述第二导电结构沿所述第二方向延伸且与所述第二掺杂区电连接；位于所述第二区域栅极结构顶部上的第三导电结构，所述第三导电结构沿所述第一方向横跨所述第二区域的栅极结构且与所述栅极结构电连接，且所述第三导电结构和所述第二导电结构电连接。相应的，本专利技术还提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底，所述基底包括衬底以及位于所述衬底上分立的鳍部，所述衬底包括第一区域、以及环绕所述第一区域且与所述第一区域相邻的第二区域，所述第一区域用于形成发射极，所述第二区域用于形成基极；所述鳍部的延伸方向为第一方向，垂直于所述第一方向的为第二方向；形成横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖所述鳍部的部分顶部表面和侧壁表面，所述栅极结构沿所述第二方向横跨所述第一区域和第二区域；在所述第一区域栅极结构两侧的鳍部内形成第一掺杂区，所述第一掺杂区内具有第一离子；在所述第二区域栅极结构两侧的鳍部内形成第二掺杂区，所述第二掺杂区内具有第二离子，且所述第二离子的类型与所述第一离子的类型不同；在所述第一掺杂区上形成第一导电结构，所述第一导电结构沿所述第二方向延伸且与所述第一掺杂区电连接；在所述第二掺杂区上形成第二导电结构，所述第二导电结构沿所述第二方向延伸且与所述第二掺杂区电连接；在所述第二区域栅极结构顶部上形成第三导电结构，所述第三导电结构沿所述第一方向横跨所述第二区域的栅极结构且与所述栅极结构电连接，且所述第三导电结构和所述第二导电结构电连接。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术提供一种半导体结构，所述半导体结构包括基底，所述基底包括衬底以及位于所述衬底上分立的鳍部，所述衬底包括第一区域、以及环绕所述第一区域且与所述第一区域相邻的第二区域，所述第一区域具有发射极，所述第二区域具有基极，所述鳍部的延伸方向为第一方向，垂直于所述第一方向的为第二方向；所述半导体结构还包括：横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖所述鳍部的部分顶部表面和侧壁表面，所述栅极结构沿所述第二方向横跨所述第一区域和第二区域。本专利技术所述半导体结构的栅极结构沿所述第二方向横跨所述第一区域和第二区域，即所述第一区域和第二区域共用所述栅极结构；由于所述第一区域的栅极结构上未设有电连接所述栅极结构和所述第一导电结构的导电结构，所述第二导电结构与所述第二掺杂区电连接，所述第三导电结构与所述第二区域的栅极结构电连接，且所述第三导电结构和所述第二导电结构电连接，因此所述第一区域的栅极结构、所述第二区域的栅极结构、第二导电结构和第三导电结构之间相互电连接。因此，对所述基极加载的电位可使所述第一区域的晶体管开启，相应的，所述第一区域栅极结构下方可实现反型，即所述第一区域栅极结构下方与所述第一离子类型相同的载流子(电子或空穴)增多，所述第一区域栅极结构下方区域也可用于参与发射极的运作；因此通过本专利技术所述半导体结构，可以增加发射极的面积；相比所述第一区域和第二区域的栅极结构相互分立、且所述第一区域栅极结构和第一导电结构实现电连接的方案，本专利技术所述半导体结构可以避免所述第一区域栅极结构下方区域浪费的问题，相应的，通过本专利技术所述半导体结构可以使发射极所发射的载流子增多，从而可以提高所述半导体结构的放大倍数(β)，进而提高所述半导体结构的电学性能。可选方案中，由于发射极的面积增大，因此可以降低发射极的电流密度，从而有利于提高所述半导体结构的散热性能。附图说明图1是一种半导体结构的俯视图；图2是图1中区域A的局部放大图；图3是本专利技术半导体结构一实施例的俯视图；图4是图3中区域D的局部放大图；图5至图18是本专利技术半导体结构的形成方法一实施例中各步骤对应的结构示意图。具体实施方式由
技术介绍
可知，即使在双极结型晶体管中引入了鳍式场效应晶体管，所形成双极结型晶体管的电学性能仍有待提高。现结合一种半导体结构，分析其电学性能仍有待提高的原因。结合参考图1和图2，图1示出了一种半导体结构的俯视图(仅示意出衬底和鳍部)，图2为图1中区域A的局部放大图。所述半导体结构包括：基底(未标示)，所述基底包括衬底10以及位于所述衬底10上分立的鳍部11，所述衬底10包括第一区域E、以及环绕所述第一区域E且与所述第一区域E相邻的第二区域B，所述第一区域E具有发射极(emitter)，所述第二区域B具有基极(base)；所述鳍部11的延伸方向为第一方向(如图1中xx1方向所示)，垂直于所述第一方向的为第二方向(如图1中yy1方向所示)；栅极结构20，位于所述第一区域E的栅极结构20沿所述第二方向横跨所述第一区域E的鳍部11且覆盖所述鳍部11的部分顶部表面和侧壁表面，位于所述第二区域B的栅极结构20沿所述第二方向横跨所述第二区域B的鳍部11且覆盖所述鳍部11的部分顶部表面和侧壁表面；第一掺杂区(图未示)，位于所述第一区域E栅极结构20两侧的鳍部11内，所述第一掺杂区内具有第一离子；第二掺杂区(图未示)，位于所述第二区域B栅极结构20两侧的鳍部11内，所述第二掺杂区内具有第二离子，且所述第二离子的类型与所述第一离子的类型不同；位于所述第一掺杂区上的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：基底，所述基底包括衬底以及位于所述衬底上分立的鳍部，所述衬底包括第一区域、以及环绕所述第一区域且与所述第一区域相邻的第二区域，所述第一区域具有发射极，所述第二区域具有基极；所述鳍部的延伸方向为第一方向，垂直于所述第一方向的为第二方向；横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖所述鳍部的部分顶部表面和侧壁表面，所述栅极结构沿所述第二方向横跨所述第一区域和第二区域；第一掺杂区，位于所述第一区域栅极结构两侧的鳍部内，所述第一掺杂区内具有第一离子；第二掺杂区，位于所述第二区域栅极结构两侧的鳍部内，所述第二掺杂区内具有第二离子，且所述第二离子的类型与所述第一离子的类型不同；第一导电结构，所述第一导电结构沿所述第二方向延伸且与所述第一掺杂区电连接；第二导电结构，所述第二导电结构沿所述第二方向延伸且与所述第二掺杂区电连接；位于所述第二区域栅极结构顶部上的第三导电结构，所述第三导电结构沿所述第一方向横跨所述第二区域的栅极结构且与所述栅极结构电连接，且所述第三导电结构和所述第二导电结构电连接。

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：基底，所述基底包括衬底以及位于所述衬底上分立的鳍部，所述衬底包括第一区域、以及环绕所述第一区域且与所述第一区域相邻的第二区域，所述第一区域具有发射极，所述第二区域具有基极；所述鳍部的延伸方向为第一方向，垂直于所述第一方向的为第二方向；横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖所述鳍部的部分顶部表面和侧壁表面，所述栅极结构沿所述第二方向横跨所述第一区域和第二区域；第一掺杂区，位于所述第一区域栅极结构两侧的鳍部内，所述第一掺杂区内具有第一离子；第二掺杂区，位于所述第二区域栅极结构两侧的鳍部内，所述第二掺杂区内具有第二离子，且所述第二离子的类型与所述第一离子的类型不同；第一导电结构，所述第一导电结构沿所述第二方向延伸且与所述第一掺杂区电连接；第二导电结构，所述第二导电结构沿所述第二方向延伸且与所述第二掺杂区电连接；位于所述第二区域栅极结构顶部上的第三导电结构，所述第三导电结构沿所述第一方向横跨所述第二区域的栅极结构且与所述栅极结构电连接，且所述第三导电结构和所述第二导电结构电连接。2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，位于所述第一区域的栅极结构与所述第一导电结构平行设置、且交替排布；位于所述第二区域的栅极结构与所述第二导电结构平行设置、且交替排布。3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，在所述第一区域或第二区域内，同一鳍部上横跨有至少一个栅极结构。4.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，同一鳍部上横跨的栅极结构为多个时，所述多个栅极结构平行排列。5.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，在所述第一区域或第二区域内，所述鳍部的数量大于或等于1。6.如权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，当所述第一区域或第二区域内的鳍部数量大于1时，所述多个鳍部平行排列。7.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第一导电结构用于加载零电位，所述第二导电结构用于加载正电位；或者，所述第一导电结构用于加载零电位，所述第二导电结构用于加载负电位。8.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体结构还包括：位于所述基底上的介质层，所述介质层覆盖所述第一掺杂区、第二掺杂区和栅极结构，且所述介质层顶部高于所述栅极结构顶部；所述第一导电结构贯穿位于所述第一掺杂区上的介质层；所述第二导电结构贯穿位于所述第二掺杂区上的介质层；所述第三导电结构贯穿位于所述第二区域栅极结构上的介质层。9.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述衬底还包括环绕所述第二区域且与所述第二区域相邻的第三区域，所述第三区域具有集电极；所述半导体结构还包括：第三掺杂区，位于所述第三区域栅极结构两侧的鳍部内，所述第三掺杂区内具有第三离子，且所述第三离子的类型与所述第一离子的类型相同；第四导电结构，所述第四导电结构沿所述第二方向延伸且与所述第三掺杂区电连接；位于所述第三区域栅极结构顶部上的第五导电结构，所述第五导电结构沿所述第一方向横跨所述第三区域的栅极结构且与所述栅极结构电连接，且所述第五导电结构和所述第四导电结构电连接；位于所述第三区域的栅极结构与所述第四导电结构平行设置、且交替排布。10.如权利要求9所述的半导体结构，其特征在于，所述第一离子为N型离子，所述第二离子为P型离子，所述第三离子为N型离子；或者，所述第一离子为P型离子，所述第二离子为N型离子，所述第三离子为P型离子。11.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：提供基底，所述基底包括衬底以及位于所述衬底上分立的鳍部，所述衬底包括第一区域、以及环绕所述第一区域且与所述第一区域相邻的第二区域，所述第一区域用于形成发射极，所述第二区域用于形成基极；所述鳍部的延伸方向为第一方向，垂直于所述第一方向的为第二方向；形成横跨所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴健，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31