半导体结构及其制造方法技术

一种半导体结构及其制造方法，所述方法包括：提供包括第一区域和第二区域的衬底；在第一区域衬底中形成沟槽；在靠近第二区域一侧的沟槽侧壁内形成补偿掺杂区；在沟槽中形成隔离结构；在第二区域衬底内形成阱区，阱区和补偿掺杂区的掺杂离子类型不同；在第一区域衬底内形成漂移区，漂移区和补偿掺杂区的掺杂离子类型相同；形成位于第一区域和第二区域交界处的栅极结构；在栅极结构一侧的阱区内形成源极，另一侧的漂移区内形成漏极，且源极和漏极的掺杂离子与漂移区内的掺杂离子类型相同。本发明专利技术在靠近第二区域一侧的沟槽侧壁内形成补偿掺杂区，补偿掺杂区可以对隔离结构侧壁与衬底表面围成的拐角处的漂移区进行补偿，避免拐角处形成高阻区。

Semiconductor structure and its manufacturing method

A semiconductor structure and manufacturing method thereof, the method includes providing a substrate including a first region and a second region; a trench is formed in the first region of the substrate; forming compensation doped region on the side wall of the groove near the side of the second region; isolation structure is formed in the trench; a well region is formed in the second region of the substrate, doped ions the type of trap area and compensation doping area is different; the formation of drift region in the first region of the substrate, doped ion type drift region and compensating doping region of the same; a gate structure is formed in a first region and a second region at the junction; a source electrode is formed on the side of the gate structure within the well region, the other side of the drift region is formed in the drain extremely, and the source and drain drift region doping ion and the doping type is the same. The compensation area is formed within the side wall of the groove near the second region. The compensation doping area can compensate the drift area around the corner of the isolation structure and the surface of the substrate, so as to avoid the formation of the high resistance region at the corner.

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其制造方法
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制造方法。
技术介绍
横向双扩散金属氧化物半导体晶体管(LaterallyDouble-DiffusedMetal-OxideSemiconductor，LDMOS)由于具备高击穿电压、与互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺兼容等特性，被广泛应用于功率集成电路中。与传统MOS晶体管相比，传统MOS器件中的源极与和漏极相对于栅极结构对称；而LDMOS器件中的漏极比源极更远离栅极结构，在漏极与栅极结构之间具有较长的轻掺杂区域，被称为漂移区。LDMOS器件在漏极加载高压时，通过所述漂移区来承受较高的电压降，获得高击穿电压(BreakdownVoltage，BV)的目的。驱动电流(Ion)和击穿电压是衡量LDMOS器件电学性能的两个重要参数。其中，驱动电流指的是在器件工作时，从漏极到源极的电流；击穿电压指的是器件被击穿前，其指定端的最高瞬间的极限电压值。较大的击穿电压和较大的驱动电流使得LDMOS器件具有较好的开关特性以及较强的驱动能力。但是，现有技术LDMOS器件的电学性能有待提高。
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制造方法，提高LDMOS器件的电学性能。为解决上述问题，本专利技术提供一种半导体结构的制造方法，包括：提供衬底，所述衬底包括用于形成漂移区的第一区域和用于形成阱区的第二区域；在所述第一区域衬底中形成沟槽；在靠近所述第二区域一侧的沟槽侧壁内形成补偿掺杂区，所述补偿掺杂区内具有第一掺杂离子；形成所述补偿掺杂区后，在所述沟槽中形成隔离结构；在所述第二区域衬底内形成阱区，所述阱区内具有第二掺杂离子，所述第二掺杂离子类型与所述第一掺杂离子类型不同；在所述第一区域衬底内形成漂移区，所述漂移区内具有第三掺杂离子，所述第三掺杂离子类型与所述第一掺杂离子类型相同；形成位于所述第一区域和第二区域交界处的栅极结构，所述栅极结构还覆盖部分所述隔离结构；在所述栅极结构一侧的阱区内形成源极，在所述栅极结构另一侧的漂移区内形成漏极，所述源极和漏极内具有第四掺杂离子，且所述第四掺杂离子类型与所述第三掺杂离子类型相同。可选的，在靠近所述第二区域一侧的沟槽侧壁内形成补偿掺杂区的步骤包括：对所述沟槽侧壁和衬底顶部之间拐角处的衬底，进行离子注入工艺。可选的，所述衬底用于形成P型半导体结构，所述离子注入工艺的离子源为B、BF2或C2B10H12；或者，所述衬底用于形成N型半导体结构，所述离子注入工艺的离子源为P。可选的，所述衬底用于形成P型半导体结构，所述离子注入工艺的离子源为B或BF2，所述离子注入工艺的工艺参数包括：注入能量为5KeV至50KeV，注入剂量为5E12原子每平方厘米至2E13原子每平方厘米，注入角度为15度至45度。可选的，所述衬底用于形成P型半导体结构，所述离子注入工艺的离子源为C2B10H12，所述离子注入工艺的工艺参数包括：注入能量为30KeV至100KeV，注入剂量为5E12原子每平方厘米至1E13原子每平方厘米，注入角度为15度至45度。可选的，所述衬底用于形成N型半导体结构，所述离子注入工艺的离子源为P，所述离子注入工艺的工艺参数包括：注入能量为5KeV至25KeV，注入剂量为5E12原子每平方厘米至5E13原子每平方厘米，注入角度为15度至45度。可选的，提供衬底的步骤中，所述第一区域和第二区域为相邻区域；形成所述阱区和漂移区后，所述阱区和漂移区相接触。可选的，沿垂直于所述衬底表面的方向上，所述补偿掺杂区的掺杂深度为50埃至500埃。可选的，在所述第一区域衬底中形成沟槽的步骤包括：在所述衬底上形成图形化的硬掩膜层，所述硬掩膜层中具有暴露出所述第一区域部分衬底的图形开口；以所述图形开口为掩膜，去除部分厚度的所述衬底，形成沟槽。可选的，采用等离子体干法刻蚀工艺，去除部分厚度的所述衬底。相应的，本专利技术还提供半导体结构，包括：衬底，所述衬底包括用于形成漂移区的第一区域和用于形成阱区的第二区域；隔离结构，位于所述第一区域衬底内；位于所述第一区域衬底内的补偿掺杂区，所述补偿掺杂区位于所述隔离结构靠近所述第二区域衬底的一侧，且所述补偿掺杂区与所述隔离结构相邻接，所述补偿掺杂区内具有第一掺杂离子；阱区，位于所述第二区域衬底内，所述阱区内具有第二掺杂离子，所述第二掺杂离子类型与所述第一掺杂离子类型不同；漂移区，位于所述第一区域衬底内，所述漂移区包围所述隔离结构和补偿掺杂区；所述漂移区内具有第三掺杂离子，所述第三掺杂离子类型与所述第一掺杂离子类型相同；栅极结构，位于所述第一区域和第二区域的交界处，且覆盖部分所述隔离结构；源极，位于所述栅极结构一侧的阱区内，所述源极内具有第四掺杂离子，且所述第四掺杂离子与所述第三掺杂离子类型相同；漏极，位于所述栅极结构另一侧的漂移区内，所述漏极内具有第四掺杂离子，且所述第四掺杂离子与所述第三掺杂离子类型相同。可选的，所述补偿掺杂区位于所述隔离结构侧壁和所述第一区域衬底表面围成的拐角处。可选的，所述半导体结构为P型半导体结构，所述第一掺杂离子为B离子；或者，所述第一掺杂离子为P离子。可选的，所述半导体结构为P型半导体结构，所述第一掺杂离子为B离子，所述补偿掺杂区的掺杂离子浓度为5E12原子每立方厘米至2E13原子每立方厘米。可选的，所述半导体结构为N型半导体结构，所述第一掺杂离子为P离子，所述补偿掺杂区的掺杂离子浓度为5E12原子每立方厘米至5E13原子每立方厘米。可选的，所述第一区域和第二区域为相邻区域；所述阱区和漂移区相接触。可选的，沿垂直于所述衬底表面的方向上，所述补偿掺杂区的掺杂深度为50埃至500埃。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术在第一区域衬底中形成沟槽后，在所述沟槽中形成隔离结构之前，在靠近第二区域一侧的沟槽侧壁内形成补偿掺杂区，也就是说，后续形成隔离结构后，所述补偿掺杂区位于所述隔离结构一侧且与所述隔离结构相邻接；后续在所述第一区域衬底内形成漂移区后，所述漂移区内的掺杂离子类型与所述补偿掺杂区内的掺杂离子类型相同，所述补偿掺杂区可以对所述隔离结构侧壁与第一区域衬底表面围成的拐角处的漂移区进行补偿，避免因所述拐角处漂移区的掺杂离子过多扩散至所述隔离结构中而形成高阻区，即避免因所述拐角处漂移区的掺杂离子过多流失而在所述拐角处形成高阻区，从而可以提高半导体结构的驱动电流，进而提高半导体结构的电学性能。本专利技术提供一种半导体结构，包括位于所述第一区域衬底内的补偿掺杂区，所述补偿掺杂区位于所述隔离结构靠近所述第二区域衬底的一侧，所述补偿掺杂区与所述隔离结构相邻接，且所述补偿掺杂区内的掺杂离子类型与漂移区内的掺杂离子类型相同。所述补偿掺杂区可以对所述隔离结构侧壁与第一区域衬底表面围成的拐角处的漂移区进行补偿，避免因所述拐角处漂移区的掺杂离子过多扩散至所述隔离结构中而形成高阻区，即避免因所述拐角处漂移区的掺杂离子过多流失而在所述拐角处形成高阻区，从而可以提高半导体结构的驱动电流，进而提高半导体结构的电学性能。附图说明图1是一种半导体结构的结构示意图；图2至图9是本专利技术半导体结构的制造方法一实施例中各步骤对应结构示意图；图10是漂移区的掺杂浓度和掺杂深度相关的变化曲线图。具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体结构的制造方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底包括用于形成漂移区的第一区域和用于形成阱区的第二区域；在所述第一区域衬底中形成沟槽；在靠近所述第二区域一侧的沟槽侧壁内形成补偿掺杂区，所述补偿掺杂区内具有第一掺杂离子；形成所述补偿掺杂区后，在所述沟槽中形成隔离结构；在所述第二区域衬底内形成阱区，所述阱区内具有第二掺杂离子，所述第二掺杂离子类型与所述第一掺杂离子类型不同；在所述第一区域衬底内形成漂移区，所述漂移区内具有第三掺杂离子，所述第三掺杂离子类型与所述第一掺杂离子类型相同；形成位于所述第一区域和第二区域交界处的栅极结构，所述栅极结构还覆盖部分所述隔离结构；在所述栅极结构一侧的阱区内形成源极，在所述栅极结构另一侧的漂移区内形成漏极，所述源极和漏极内具有第四掺杂离子，且所述第四掺杂离子类型与所述第三掺杂离子类型相同。

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制造方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底包括用于形成漂移区的第一区域和用于形成阱区的第二区域；在所述第一区域衬底中形成沟槽；在靠近所述第二区域一侧的沟槽侧壁内形成补偿掺杂区，所述补偿掺杂区内具有第一掺杂离子；形成所述补偿掺杂区后，在所述沟槽中形成隔离结构；在所述第二区域衬底内形成阱区，所述阱区内具有第二掺杂离子，所述第二掺杂离子类型与所述第一掺杂离子类型不同；在所述第一区域衬底内形成漂移区，所述漂移区内具有第三掺杂离子，所述第三掺杂离子类型与所述第一掺杂离子类型相同；形成位于所述第一区域和第二区域交界处的栅极结构，所述栅极结构还覆盖部分所述隔离结构；在所述栅极结构一侧的阱区内形成源极，在所述栅极结构另一侧的漂移区内形成漏极，所述源极和漏极内具有第四掺杂离子，且所述第四掺杂离子类型与所述第三掺杂离子类型相同。2.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，在靠近所述第二区域一侧的沟槽侧壁内形成补偿掺杂区的步骤包括：对所述沟槽侧壁和衬底顶部之间拐角处的衬底，进行离子注入工艺。3.如权利要求2所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述衬底用于形成P型半导体结构，所述离子注入工艺的离子源为B、BF2或C2B10H12；或者，所述衬底用于形成N型半导体结构，所述离子注入工艺的离子源为P。4.如权利要求3所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述衬底用于形成P型半导体结构，所述离子注入工艺的离子源为B或BF2，所述离子注入工艺的工艺参数包括：注入能量为5KeV至50KeV，注入剂量为5E12原子每平方厘米至2E13原子每平方厘米，注入角度为15度至45度。5.如权利要求3所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述衬底用于形成P型半导体结构，所述离子注入工艺的离子源为C2B10H12，所述离子注入工艺的工艺参数包括：注入能量为30KeV至100KeV，注入剂量为5E12原子每平方厘米至1E13原子每平方厘米，注入角度为15度至45度。6.如权利要求3所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述衬底用于形成N型半导体结构，所述离子注入工艺的离子源为P，所述离子注入工艺的工艺参数包括：注入能量为5KeV至25KeV，注入剂量为5E12原子每平方厘米至5E13原子每平方厘米，注入角度为15度至45度。7.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，提供衬底的步骤中，所述第一区域和第二区域为相邻区域；形成所述阱区和漂移区后，所述阱区和漂移区相接触。8.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，沿垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵猛，
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