半导体结构的形成方法、LDMOS晶体管及其形成方法技术

一种半导体结构的形成方法、LDMOS晶体管及其形成方法，半导体结构的形成方法包括：提供基底，所述基底包括：衬底和位于所述衬底上鳍部；进行隔离注入处理，在所述鳍部内形成隔离区。所述隔离区是通过隔离注入处理而形成的，所以形成所述隔离区的过程无需对所述鳍部进行刻蚀，能够有效降低形成工艺难度，也不会改变所述基底的表面形貌，能够降低所述隔离区形成过程对后续工艺的影响，从而有利于降低后续步骤的工艺难度，有利于提高后续步骤的工艺质量；当所述半导体结构用于形成LDMOS晶体管时，本发明专利技术技术方案有利于提高工艺质量，有利于所形成LDMOS晶体管电学性能的改善。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构的形成方法、LDMOS晶体管及其形成方法
本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及一种半导体结构的形成方法、LDMOS晶体管及其形成方法。
技术介绍
横向扩散场效应(LateralDiffusionMOS,LDMOS)晶体管是一种通过平面扩散(planardiffusion)在半导体基板表面形成横向电流路径的半导体结构。与传统MOS晶体管相比，LDMOS晶体管中源区和漏区之间具有轻掺杂区，被称之为漂移区。因此在LDMOS晶体管在源区和漏区之间连接高压时，漂移区能够承受较高的电压降，所以LDMOS晶体管能够具有较高的击穿电压。LDMOS晶体管包括位于半导体衬底内的源区区域、漏区区域以及位于源区区域和漏区区域之间的沟道区，栅极位于沟道区域上方。此外，与传统场效应晶体管不同的是，LDMOS晶体管中漏区区域与栅极之间的距离大于源区区域与栅极之间的距离，并且漏区区域位于用以分隔沟道区域和漏区区域的掺杂阱内。另一方面，为了更好适应器件尺寸按比例缩小的要求，非平面晶体管应运而生，例如全包围栅极(Gate-all-around，GAA)晶体管或鳍式场效应管(FinFET)。其中，鳍式场效应晶体管与现有技术具有更好的兼容性，因此得到了广泛的应用。但是在引入鳍式场效应晶体管结构后，现有技术所形成的LDMOS晶体管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的形成方法、LDMOS晶体管及其形成方法，以提高所形成LDMOS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的形成方法，包括：提供基底，所述基底包括：衬底和位于所述衬底上的鳍部；进行隔离注入处理，在所述鳍部内形成隔离区。本专利技术还提供一种LDMOS晶体管的形成方法，包括：提供基底，所述基底包括：衬底和位于所述衬底上的鳍部；进行隔离注入处理，在部分所述鳍部内形成第一隔离区；进行第一注入处理，在所述鳍部内形成第一掺杂区，所述第一掺杂区包围所述第一隔离区；进行第二注入处理，在所述鳍部内形成第二掺杂区，所述第二掺杂区与所述第一掺杂区相邻设置，所述第二掺杂区的掺杂离子类型与所述第一掺杂区的掺杂离子类型不同；形成横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构位于部分所述第一隔离区和部分所述第二掺杂区上；在所述第一掺杂区内形成漏区；在所述第二掺杂区内形成源区。相应的，本专利技术还提供一种LDMOS晶体管，包括：基底，所述基底包括：衬底和位于所述衬底上的鳍部；第一隔离区，位于所述鳍部内，所述第一隔离区通过隔离注入处理形成；第一掺杂区，位于所述鳍部内且包围所述第一隔离区；第二掺杂区，位于所述鳍部内且与所述第一掺杂区相邻设置；栅极结构，横跨所述鳍部且位于部分所述第一隔离区和部分所述第二掺杂区上；漏区，位于所述第一掺杂区内；源区，位于所述第二掺杂区内。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：所述隔离区是通过隔离注入处理而形成的，与通过开设凹槽而形成隔离结构的技术方案相比，本专利技术技术方案形成所述隔离区的过程无需对所述鳍部进行刻蚀，能够有效降低形成所述隔离区的工艺难度；而且通过隔离注入处理的方式形成所述隔离区，也不会改变所述基底的表面形貌，能够降低所述隔离区形成过程对后续工艺的影响，从而有利于降低后续步骤的工艺难度，有利于提高后续步骤的工艺质量；当所述半导体结构用于形成LDMOS晶体管时，本专利技术技术方案能够有效降低所述第一掺杂区、所述第二掺杂区、所述栅极结构以及所述源区和漏区的形成工艺难度，有利于提高工艺质量，有利于所形成LDMOS晶体管电学性能的改善。本专利技术可选方案中，所述隔离注入处理的注入离子为C、N和O中的一种或多种，隔离注入处理的注入离子与所述鳍部的材料能够形成电阻值较高的碳硅化合物、氮硅化合物或氧硅化合物，能够有效提高所述隔离区的电阻阻值；当所述半导体结构用于形成LDMOS晶体管时，所述隔离区能够有效降低漂移区的表面电场，从而能够达到提高击穿电压的目的。本专利技术可选方案中，所述隔离注入处理的注入深度大于所述鳍部的高度，因此所形成隔离区贯穿所述鳍部的高度，这种做法能够有效提高所形成隔离区的隔离效果；当所述半导体结构用于形成LDMOS晶体管时，使所述第一隔离区和所述第二隔离区的深度大于或等于所述鳍部高度的做法，能够使所述LDMOS晶体管的导通电流扩散至所述衬底内，从而降低所述鳍部对导通电流对限制，有利于击穿电压的提高。本专利技术可选方案中，所述隔离注入处理在所述鳍部内形成第一隔离区和第二隔离区；而且所述第一掺杂区包围所述第一隔离区，所述第二掺杂区包围所述第二隔离区，所以所述第一隔离区和所述第二隔离区能够同时实现弱化表面电场的作用，从而能够有效提高所形成LDMOS晶体管的击穿电压。附图说明图1至图4是一种LDMOS晶体管形成过程中各个步骤对应的剖面结构示意图；图5是引入鳍式场效应晶体管结构后的基底结构示意图；图6至图8是本专利技术半导体结构形成方法一实施例各个步骤的结构示意图；图9至图11是本专利技术LDMOS晶体管形成方法第一实施例各个步骤对应的结构示意图；图12至图13是本专利技术LDMOS晶体管第二实施例各个步骤的剖面结构示意图；图14是本专利技术第二实施例所形成LDMOS晶体管的伏安特性曲线与现有技术中一种LDMOS晶体管的伏安特性曲线的对比示意图。具体实施方式由
技术介绍
可知，在引入鳍式场效应晶体管结构后，现有技术所形成的LDMOS晶体管的电学性能仍有待提高。现结合一种LDMOS晶体管的形成过程分析其电学性能仍有待提高的原因：LDMOS晶体管中，在源区和漏区之间具有一个掺杂浓度较低的漂移区，漂移区的阻值较高，能够承受更高的电压。此外，隔离结构被引入漂移区内，并使栅极结构覆盖部分隔离结构，从而弱化漂移区表面电场，以提高所述LDMOS晶体管的耐压性能。参考图1至图4，示出了一种LDMOS晶体管形成过程中各个步骤对应的剖面结构示意图。所述形成过程包括：如图1所示，提供基底(图中未标示)，所述基底包括：衬底10和位于所述衬底10内的隔离结构11；如图2所示，进行第一离子注入，在所述衬底10内形成第一掺杂区12，所述第一掺杂区12为所述LDMOS晶体管的漂移区，所述第一掺杂区12包围所述隔离结构11；如图3所示，进行第二离子注入，在所述衬底10内形成第二掺杂区13，所述第二掺杂区13的掺杂离子类型与所述第一掺杂区12的掺杂离子类型不同；如图4所示，在所述衬底10上形成栅极结构14，所述栅极结构14位于部分所述隔离结构11上，且延伸至部分所述第二掺杂区13上；在所述栅极结构14两侧的衬底10内分别形成源区15和漏区16，所述源区15位于所述第二掺杂区13内，所述漏区16位于所述第一掺杂区12内。其中形成所述隔离结构11的过程包括：在所述衬底10内形成凹槽；向所述凹槽内填充介质材料以形成所述隔离结构11。由于所述LDMOS晶体管为平面器件，因此所述衬底10为平面衬底，所以用于形成所述隔离结构的凹槽位于所述平面衬底10内，且所形成隔离结构11的顶部与所述衬底10的表面齐平，因此所述基底的表面具有较高的平整度，所以所述基底能够为后续半导体工艺提供平整度较高的工艺表面，从而降低后续流程的工艺难度。但是引入鳍式场效应晶体管结构后，如图5所示，所述基底包括：衬底20、位于所述衬底2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一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：衬底和位于所述衬底上的鳍部；进行隔离注入处理，在所述鳍部内形成隔离区。

【技术特征摘要】
1.一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：衬底和位于所述衬底上的鳍部；进行隔离注入处理，在所述鳍部内形成隔离区。2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述隔离注入处理的注入离子为C、N和O中的一种或多种。3.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述隔离注入处理的工艺参数包括：离子注入能量注入能量在10KeV到30KeV范围内；注入剂量在5E15atom/cm2到5E16atom/cm2范围内。4.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述隔离注入处理的工艺参数包括：在注入离子为C时，离子注入能量注入能量在10KeV到30KeV范围内；注入剂量在5E15atom/cm2到5E16atom/cm2范围内；在注入离子为N时，注入能量在10KeV到20KeV范围内；注入剂量在5E15atom/cm2到8E15atom/cm2范围内；在注入离子为O时，注入能量在15KeV到30KeV范围内；注入剂量在5E15atom/cm2到5E16atom/cm2范围内。5.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述隔离注入处理的注入深度大于或等于所述鳍部的高度。6.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述形成方法还包括：进行隔离注入处理之后，进行激活退火处理。7.如权利要求6所述的形成方法，其特征在于，所述激活退火处理的退火温度在700℃到1150℃范围内，退火时间在1min到30min范围内。8.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，进行隔离注入处理的步骤包括：在所述基底上形成掩膜层，所述掩膜层露出所述鳍部部分顶部；对所述掩膜层露出的鳍部进行隔离注入处理，以形成所述隔离区。9.一种LDMOS晶体管的形成方法，其特征在于，包括：提供基底，所述基底包括：衬底和位于所述衬底上的鳍部；进行隔离注入处理，在部分所述鳍部内形成第一隔离区；进行第一注入处理，在所述鳍部内形成第一掺杂区，所述第一掺杂区包围所述第一隔离区；进行第二注入处理，在所述鳍部内形成第二掺杂区，所述第二掺杂区与所述第一掺杂区相邻设置，所述第二掺杂区的掺杂离子类型与所述第一掺杂区的掺杂离子类型不同；形成横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构位于部分所述第一隔离区和部分所述第二掺杂区上；在所述第一掺杂区内形成漏区...

【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