半导体结构制造技术

本申请提供一种半导体结构，所述半导体结构包括：半导体衬底，所述半导体衬底表面形成有外延层，所述半导体衬底包括第一区域和第二区域；至少一个第一离子注入区，位于所述外延层，所述至少一个第一离子注入区的体积从所述第一区域向所述第二区域的方向减少；第二离子注入区，位于所述第一区域的外延层中，所述第二离子注入区部分覆盖所述至少一个第一离子注入区；至少一个第三离子注入区，位于所述第二区域的外延层中

【技术实现步骤摘要】
半导体结构


[0001]本申请涉及半导体
，尤其涉及一种半导体结构
。

技术介绍

[0002]碳化硅二极管包括肖特基势垒二极管
(SBD)
和结势垒肖特基二极管
(JBS)。SBD
由单个肖特基面与单元区域中的
N
型外延层组合；
JBS
通过肖特基界面和结与单元区域中的
N
型外延层相结合
。JBS
通过结抑制电场具有更好的反向泄漏性能，并且在
PN
结中具有更好的浪涌电流
。MOSFET
也可以透过相同设计，利用通道注入做到外延层中的平衡电场，从而提升器件的电性
。
由于
P
型离子注入区的深度较深，结深度的差距会使所有击穿都发生在器件区最外围的结
。
[0003]因此，有必要提供一种更有效
、
更可靠的技术方案，避免击穿发生在器件区最外围的结，提高器件可靠性
。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种半导体结构，可以避免击穿发生在第一区域最外围的结，提高器件可靠性
。
[0005]本申请的一个方面提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底表面形成有外延层，所述半导体衬底包括第一区域和第二区域；执行第一离子注入工艺，在所述外延层中形成至少一个第一离子注入区，所述至少一个第一离子注入区的体积从所述第一区域向所述第二区域的方向减少；执行第二离子注入工艺，在所述第一区域的外延层中形成第二离子注入区，以及在所述第二区域的外延层中形成至少一个第三离子注入区，所述第二离子注入区部分覆盖所述至少一个第一离子注入区
。
[0006]在本申请的一些实施例中，所述至少一个第一离子注入区包括第一掺杂区，所述第一掺杂区被所述第二离子注入区部分覆盖，所述第一掺杂区的纵截面图形为直角三角形，所述第一掺杂区的深度从所述第一区域向所述第二区域的方向逐渐减少
。
[0007]在本申请的一些实施例中，所述至少一个第一离子注入区包括第一掺杂区和第二掺杂区，所述第一掺杂区被所述第二离子注入区部分覆盖，所述第二掺杂区被所述第三离子注入区部分覆盖，所述第一掺杂区的纵截面图形为矩形，所述第二掺杂区的纵截面图形为直角三角形，所述第二掺杂区的深度从所述第一区域向所述第二区域的方向逐渐减少且所述第二掺杂区的最大深度与所述第一掺杂区的深度相同
。
[0008]在本申请的一些实施例中，所述至少一个第一离子注入区包括第一掺杂区和若干第二掺杂区，所述第一掺杂区被所述第二离子注入区部分覆盖，所述若干第二掺杂区被所述若干第三离子注入区分别部分覆盖，所述若干第二掺杂区的数量和所述若干第三离子注入区的数量相同，所述第一掺杂区和所述若干第二掺杂区的纵截面图形为矩形，所述若干第二掺杂区的宽度相同且小于所述第一掺杂区的宽度
。
[0009]在本申请的一些实施例中，所述至少一个第一离子注入区包括第一掺杂区和若干
第二掺杂区，所述第一掺杂区被所述第二离子注入区部分覆盖，所述若干第二掺杂区被所述若干第三离子注入区分别部分覆盖，所述若干第二掺杂区的数量和所述若干第三离子注入区的数量相同，所述第一掺杂区和所述若干第二掺杂区的纵截面图形为矩形，所述若干第二掺杂区以及所述第一掺杂区的宽度从所述第一区域向所述第二区域的方向逐渐减少
。
[0010]在本申请的一些实施例中，所述至少一个第一离子注入区包括若干第一掺杂区，所述若干第一掺杂区被所述第二离子注入区部分覆盖，所述若干第一掺杂区的纵截面图形为矩形，所述若干第一掺杂区的深度从所述第一区域向所述第二区域的方向逐渐减少
。
[0011]在本申请的一些实施例中，所述至少一个第一离子注入区包括若干第一掺杂区和若干第二掺杂区，所述若干第一掺杂区被所述第二离子注入区部分覆盖，所述若干第二掺杂区被所述若干第三离子注入区分别部分覆盖，所述若干第二掺杂区的数量和所述若干第三离子注入区的数量相同，所述若干第一掺杂区和所述若干第二掺杂区的纵截面图形为矩形，所述若干第一掺杂区的深度从所述第一区域向所述第二区域的方向逐渐减少，所述若干第二掺杂区的深度相同且等于所述若干第一掺杂区的最小深度
。
[0012]在本申请的一些实施例中，所述半导体结构的形成方法还包括：在所述外延层表面形成第二外延层；刻蚀所述第二外延层形成若干沟槽，所述若沟槽暴露所述第二离子注入区和第三离子注入区；在所述第二区域的沟槽中以及第二外延层表面形成连接所述第三离子注入区的场氧化物层；在所述第一区域的沟槽中以及第二外延层表面形成电连接所述第二离子注入区的源极金属层
。
[0013]在本申请的一些实施例中，所述第二离子注入区还延伸至所述第二区域中
。
[0014]本申请的另一个方面还提供一种半导体结构，包括：半导体衬底，所述半导体衬底表面形成有外延层，所述半导体衬底包括第一区域和第二区域；至少一个第一离子注入区，位于所述外延层，所述至少一个第一离子注入区的体积从所述第一区域向所述第二区域的方向减少；第二离子注入区，位于所述第一区域的外延层中，所述第二离子注入区部分覆盖所述至少一个第一离子注入区；至少一个第三离子注入区，位于所述第二区域的外延层中
。
[0015]在本申请的一些实施例中，所述至少一个第一离子注入区包括第一掺杂区，所述第一掺杂区被所述第二离子注入区部分覆盖，所述第一掺杂区的纵截面图形为直角三角形，所述第一掺杂区的深度从所述第一区域向所述第二区域的方向逐渐减少
。
[0016]在本申请的一些实施例中，所述至少一个第一离子注入区包括第一掺杂区和第二掺杂区，所述第一掺杂区被所述第二离子注入区部分覆盖，所述第二掺杂区被所述第三离子注入区部分覆盖，所述第一掺杂区的纵截面图形为矩形，所述第二掺杂区的纵截面图形为直角三角形，所述第二掺杂区的深度从所述第一区域向所述第二区域的方向逐渐减少且所述第二掺杂区的最大深度与所述第一掺杂区的深度相同
。
[0017]在本申请的一些实施例中，所述至少一个第一离子注入区包括第一掺杂区和若干第二掺杂区，所述第一掺杂区被所述第二离子注入区部分覆盖，所述若干第二掺杂区被所述若干第三离子注入区分别部分覆盖，所述若干第二掺杂区的数量和所述若干第三离子注入区的数量相同，所述第一掺杂区和所述若干第二掺杂区的纵截面图形为矩形，所述若干第二掺杂区的宽度相同且小于所述第一掺杂区的宽度
。
[0018]在本申请的一些实施例中，所述至少一个第一离子注入区包括第一掺杂区和若干第二掺杂区，所述第一掺杂区被所述第二离子注入区部分覆盖，所述若干第二掺杂区被所
述若干第三离子注入区分别部分覆盖，所述若干第二掺杂区的数量和所述若干第三离子注入区的数量相同，所述第一掺杂区和所述若干第二掺杂区的纵截面图形为矩形，所述若干第二掺杂区以及所述第一掺杂区的宽度从所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种半导体结构，其特征在于，包括：半导体衬底，所述半导体衬底表面形成有外延层，所述半导体衬底包括第一区域和第二区域；至少一个第一离子注入区，位于所述外延层，所述至少一个第一离子注入区的体积从所述第一区域向所述第二区域的方向减少；第二离子注入区，位于所述第一区域的外延层中，所述第二离子注入区部分覆盖所述至少一个第一离子注入区；至少一个第三离子注入区，位于所述第二区域的外延层中
。2.
如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述至少一个第一离子注入区包括第一掺杂区，所述第一掺杂区被所述第二离子注入区部分覆盖，所述第一掺杂区的纵截面图形为直角三角形，所述第一掺杂区的深度从所述第一区域向所述第二区域的方向逐渐减少
。3.
如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述至少一个第一离子注入区包括第一掺杂区和第二掺杂区，所述第一掺杂区被所述第二离子注入区部分覆盖，所述第二掺杂区被所述第三离子注入区部分覆盖，所述第一掺杂区的纵截面图形为矩形，所述第二掺杂区的纵截面图形为直角三角形，所述第二掺杂区的深度从所述第一区域向所述第二区域的方向逐渐减少且所述第二掺杂区的最大深度与所述第一掺杂区的深度相同
。4.
如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述至少一个第一离子注入区包括第一掺杂区和若干第二掺杂区，所述第一掺杂区被所述第二离子注入区部分覆盖，所述若干第二掺杂区被所述若干第三离子注入区分别部分覆盖，所述若干第二掺杂区的数量和所述若干第三离子注入区的数量相同，所述第一掺杂区和所述若干第二掺杂区的纵截面图形为矩形，所述若干第二掺杂区的宽度相同且小于所述第一掺杂区的宽度
。5.
如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述至少一个第一离子注入区包括第一掺杂区和若干第二掺杂区，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩南，魏进，张永杰，周永昌，黄晓辉，董琪琪，
申请(专利权)人：飞锃半导体上海有限公司，
类型：新型
国别省市：