本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)：

橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管(Laterally Double-Diffused Metal-Oxide Semiconductor，LDMOS)主要應(yīng)用于功率集成電路。LDMOS晶體管具有更好的熱穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定性、更高的增益和耐久性、更低的反饋電容和熱阻，以及恒定的輸入阻抗和更簡(jiǎn)單的偏流電路等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備、雷達(dá)和導(dǎo)航系統(tǒng)等。

以N型器件為例，參考圖1，示出了現(xiàn)有技術(shù)一種N型LDMOS晶體管的結(jié)構(gòu)。所述LDMOS晶體管包括：半導(dǎo)體襯底100；位于所述半導(dǎo)體襯底100內(nèi)的P型阱區(qū)110和N型漂移區(qū)120；位于所述P型阱區(qū)110內(nèi)的第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)111；位于所述N型漂移區(qū)120內(nèi)的第二淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)121；位于所述半導(dǎo)體襯底100上的柵極結(jié)構(gòu)130；位于柵極130一側(cè)的源極112和體接觸極113，所述源極112和體接觸極113位于所述P型阱區(qū)110內(nèi)且通過(guò)第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)111相隔離；位于柵極130另一側(cè)的漏區(qū)122，所述漏區(qū)122位于所述N型漂移區(qū)120內(nèi)。

但是現(xiàn)有技術(shù)中，LDMOS晶體管的耐壓能力較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法，提高LDMOS晶體管的擊穿電壓。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法。包括：

提供半導(dǎo)體襯底；

在所述半導(dǎo)體襯底中形成阱區(qū)和漂移區(qū)；

在所述漂移區(qū)內(nèi)形成反型離子注入?yún)^(qū)，用于在垂直于半導(dǎo)體襯底方向上 分隔所述漂移區(qū)，所述反型離子注入?yún)^(qū)中摻雜離子的類型與所述漂移區(qū)中摻雜離子的類型不同；所述反型離子注入?yún)^(qū)靠近所述阱區(qū)一側(cè)的邊界與所述漂移區(qū)的邊界齊平或超出所述漂移區(qū)的邊界，所述反型離子注入?yún)^(qū)遠(yuǎn)離所述阱區(qū)一側(cè)的邊界位于所述漂移區(qū)內(nèi)；所述反型離子注入?yún)^(qū)的數(shù)量為一個(gè)，或者，所述反型離子注入?yún)^(qū)的數(shù)量為多個(gè)且多個(gè)反型離子注入?yún)^(qū)在垂直于半導(dǎo)體襯底的方向上間隔排布；

在所述半導(dǎo)體襯底上形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)覆蓋部分所述阱區(qū)和部分所述漂移區(qū)；

在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底中形成源極和漏極，所述源極位于所述阱區(qū)內(nèi)，所述漏極位于所述漂移區(qū)內(nèi)。

可選的，所述反型離子注入?yún)^(qū)的數(shù)量為多個(gè)，形成所述反型離子注入?yún)^(qū)的步驟包括：通過(guò)多次離子注入形成多個(gè)反型離子注入?yún)^(qū)；多次離子注入過(guò)程中保持注入劑量不變依次增加注入能量，或者，多次離子注入過(guò)程中依次減小注入劑量依次增加注入能量，使形成的多個(gè)反型離子注入?yún)^(qū)分別位于所述漂移區(qū)的不同深度內(nèi)。

可選的，形成所述反型離子注入?yún)^(qū)的離子注入過(guò)程中，注入的離子濃度大于所述漂移區(qū)的離子濃度。

可選的，在形成阱區(qū)和漂移區(qū)之前，還包括在半導(dǎo)體襯底中形成第一隔離結(jié)構(gòu)和第二隔離結(jié)構(gòu)，所述第一隔離結(jié)構(gòu)與所述阱區(qū)位置相對(duì)應(yīng)，所述第二隔離結(jié)構(gòu)與所述漂移區(qū)位置相對(duì)應(yīng)。

可選的，形成的所述反型離子注入?yún)^(qū)位于所述第二隔離結(jié)構(gòu)的下方。

可選的，形成所述源極的步驟包括：在所述柵極結(jié)構(gòu)與所述第一隔離結(jié)構(gòu)之間形成源極。

可選的，形成所述漏極的步驟包括：在所述第二隔離結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)形成漏極。

可選的，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法還包括：形成源極和漏極后，在所述第一隔離結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述源極的一側(cè)形成體接觸極，所述體接觸極位于所述 阱區(qū)內(nèi)。

可選的，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為N型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述阱區(qū)、體接觸極和反型離子注入?yún)^(qū)注入離子的類型為P型，所述漂移區(qū)、源極和漏極注入離子的類型為N型。

可選的，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為P型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述阱區(qū)、體接觸極和反型離子注入?yún)^(qū)注入離子的類型為N型，所述漂移區(qū)、源極和漏極注入離子的類型為P型。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種采用上述方法形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：

半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底中形成有漂移區(qū)和阱區(qū)；

反型離子注入?yún)^(qū)，位于所述漂移區(qū)內(nèi)，所述反型離子注入?yún)^(qū)中摻雜離子的類型與所述漂移區(qū)中摻雜離子的類型不同；所述反型離子注入?yún)^(qū)靠近所述阱區(qū)一側(cè)的邊界與所述漂移區(qū)的邊界齊平或超出所述漂移區(qū)的邊界，所述反型離子注入?yún)^(qū)遠(yuǎn)離所述阱區(qū)一側(cè)的邊界位于所述漂移區(qū)內(nèi)；所述反型離子注入?yún)^(qū)的數(shù)量為一個(gè)，或者，所述反型離子注入?yún)^(qū)的數(shù)量為多個(gè)且多個(gè)反型離子注入?yún)^(qū)在垂直于半導(dǎo)體襯底的方向上間隔排布；

柵極結(jié)構(gòu)，覆蓋部分所述阱區(qū)和部分所述漂移區(qū)；

源極，位于所述柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)的半導(dǎo)體襯底中，且所述源極位于所述阱區(qū)內(nèi)；

漏極，位于所述柵極結(jié)構(gòu)另一側(cè)的半導(dǎo)體襯底中，且所述漏極位于所述漂移區(qū)內(nèi)。

可選的，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括位于所述阱區(qū)的第一隔離結(jié)構(gòu)，以及位于所述漂移區(qū)的第二隔離結(jié)構(gòu)。

可選的，所述反型離子注入?yún)^(qū)位于所述第二隔離結(jié)構(gòu)的下方。

可選的，所述源極位于所述柵極結(jié)構(gòu)與所述第一隔離結(jié)構(gòu)之間。

可選的，所述漏極位于所述第二隔離結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)。

可選的，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括體接觸極，所述體接觸極位于所述第一 隔離結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離源極的一側(cè)，且所述體接觸極位于所述阱區(qū)內(nèi)。

可選的，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為N型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述阱區(qū)、體接觸極和反型離子注入?yún)^(qū)注入離子的類型為P型，所述漂移區(qū)、源極和漏極注入離子的類型為N型。

可選的，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為P型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述阱區(qū)、體接觸極和反型離子注入?yún)^(qū)注入離子的類型為N型，所述漂移區(qū)、源極和漏極注入離子的類型為P型。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明通過(guò)在漂移區(qū)內(nèi)形成一個(gè)或多個(gè)反型離子注入?yún)^(qū)，且所述多個(gè)反型離子注入?yún)^(qū)在垂直于半導(dǎo)體襯底的方向上間隔排布，用于在垂直于半導(dǎo)體襯底方向上將所述漂移區(qū)分隔成多個(gè)區(qū)域；當(dāng)器件導(dǎo)通時(shí)，電流被所述反型離子注入?yún)^(qū)分流，分別流入漂移區(qū)的各個(gè)區(qū)域中，從而可以降低所述漂移區(qū)內(nèi)的碰撞電離，進(jìn)而提升了LDMOS晶體管的擊穿電壓。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)一種LDMOS晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2至圖8是本發(fā)明LDMOS晶體管的制造方法第一實(shí)施例各步驟對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明LDMOS晶體管的制造方法第二實(shí)施例對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本發(fā)明LDMOS晶體管的制造方法第三實(shí)施例對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本發(fā)明LDMOS晶體管結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是本發(fā)明LDMOS晶體管結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是本發(fā)明實(shí)施例形成的LDMOS晶體管的電流-擊穿電壓曲線圖。

具體實(shí)施方式

LDMOS晶體管現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備、雷達(dá)和導(dǎo)航系統(tǒng)等電子設(shè)備，隨著各電子設(shè)備的不斷更新升級(jí)，對(duì)LDMOS晶體管的器件性能要求也 不斷提高?，F(xiàn)有技術(shù)形成的LDMOS晶體管，為了提升器件的性能，柵極所施加的電壓也在不斷提高，而一旦提高電壓，漂移區(qū)內(nèi)的碰撞電離加劇，從而加快器件的擊穿。由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中LDMOS晶體管的器件性能被提升的同時(shí)容易使器件的擊穿電壓下降。

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，包括：

提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底中形成阱區(qū)和漂移區(qū)；在所述漂移區(qū)內(nèi)形成反型離子注入?yún)^(qū)，用于在垂直于半導(dǎo)體襯底方向上分隔所述漂移區(qū)，所述反型離子注入?yún)^(qū)中摻雜離子的類型與所述漂移區(qū)中摻雜離子的類型不同；所述反型離子注入?yún)^(qū)靠近所述阱區(qū)一側(cè)的邊界與所述漂移區(qū)的邊界齊平或超出所述漂移區(qū)的邊界，所述反型離子注入?yún)^(qū)遠(yuǎn)離所述阱區(qū)一側(cè)的邊界位于所述漂移區(qū)內(nèi)；所述反型離子注入?yún)^(qū)的數(shù)量為一個(gè)，或者，所述反型離子注入?yún)^(qū)的數(shù)量為多個(gè)且多個(gè)反型離子注入?yún)^(qū)在垂直于半導(dǎo)體襯底的方向上間隔排布；在所述半導(dǎo)體襯底上形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)覆蓋部分所述阱區(qū)和部分所述漂移區(qū)；在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底中形成源極和漏極，所述源極位于所述阱區(qū)內(nèi)，所述漏極位于所述漂移區(qū)內(nèi)。

本發(fā)明通過(guò)在漂移區(qū)內(nèi)形成反型離子注入?yún)^(qū)，所述反型離子注入?yún)^(qū)的數(shù)量為一個(gè)，或者，所述反型離子注入?yún)^(qū)的數(shù)量為多個(gè)且所述多個(gè)反型離子注入?yún)^(qū)在垂直于半導(dǎo)體襯底的方向上分別位于所述漂移區(qū)的不同深度內(nèi)；進(jìn)一步，所述反型離子注入?yún)^(qū)靠近所述阱區(qū)一側(cè)的邊界與所述漂移區(qū)的邊界齊平或超出所述漂移區(qū)的邊界，從而使所述漂移區(qū)在垂直于半導(dǎo)體襯底方向上被隔離成多個(gè)區(qū)域，所述反型離子注入?yún)^(qū)遠(yuǎn)離所述阱區(qū)一側(cè)的邊界位于所述漂移區(qū)內(nèi)，使流入漂移區(qū)各個(gè)區(qū)域的電流始終可以流入漏極。當(dāng)器件導(dǎo)通時(shí)，流入漂移區(qū)的電流被所述反型離子注入?yún)^(qū)分流，分別流入漂移區(qū)的各個(gè)區(qū)域中，從而降低了所述漂移區(qū)內(nèi)的碰撞電離，進(jìn)而提升了LDMOS晶體管的擊穿電壓。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。

圖2至圖8是本發(fā)明LDMOS晶體管的制造方法一實(shí)施例各步驟對(duì)應(yīng)結(jié) 構(gòu)示意圖。

參考圖2，提供半導(dǎo)體襯底200。

所述半導(dǎo)體襯底200可以為硅襯底、鍺襯底、碳化硅襯底或鍺硅襯底。在本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底200為單晶硅襯底。

在所述半導(dǎo)體襯底200中形成第一隔離結(jié)構(gòu)210和第二隔離結(jié)構(gòu)220。所述第一隔離結(jié)構(gòu)210與后續(xù)形成的阱區(qū)位置相對(duì)應(yīng)，所述第二隔離結(jié)構(gòu)220與后續(xù)形成的漂移區(qū)位置相對(duì)應(yīng)。

本實(shí)施例中，所述第一隔離結(jié)構(gòu)210和第二隔離結(jié)構(gòu)220可以是淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，但不限于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。

所述第一隔離結(jié)構(gòu)210和第二隔離結(jié)構(gòu)220的形成步驟包括：刻蝕半導(dǎo)體襯底200，在所述半導(dǎo)體襯底200內(nèi)形成第一溝槽(未標(biāo)注)和第二溝槽(未標(biāo)注)；向所述第一溝槽和第二溝槽內(nèi)填充滿隔離材料；平坦化所述隔離材料形成所述第一隔離結(jié)構(gòu)210和第二隔離結(jié)構(gòu)220。

所述隔離材料可以為氧化硅材料，向第一溝槽和第二溝槽內(nèi)填充氧化硅材料的工藝可以為化學(xué)氣相沉積法或物理氣相沉積法，例如流體化學(xué)氣相沉積(FCVD，F(xiàn)low Chemical Vapor Deposition)工藝、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝或高縱寬比化學(xué)氣相沉積工藝(HARP)；所述平坦化工藝為化學(xué)機(jī)械研磨工藝；所述刻蝕工藝為各向異性的干法刻蝕工藝。

本實(shí)施例中，采用高縱寬比化學(xué)氣相沉積工藝(HARP)向所述第一溝槽和第二溝槽內(nèi)填充滿氧化硅材料，使所形成的氧化硅材料均勻致密，無(wú)空洞缺陷，具有良好的隔離作用。其中，所述第二隔離結(jié)構(gòu)220可以起到增長(zhǎng)LDMOS晶體管導(dǎo)通的路徑的作用，從而增大了LDMOS器件的擊穿電壓。

參考圖3，在所述半導(dǎo)體襯底200中形成漂移區(qū)400。

具體地，在所述半導(dǎo)體襯底200表面形成圖形化的第一掩模層300，所述第一掩模層300暴露出漂移區(qū)400相對(duì)應(yīng)的區(qū)域；以所述第一掩模層300為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底200進(jìn)行離子注入工藝，在所述半導(dǎo)體襯底200內(nèi)形成漂移區(qū)400。

本實(shí)施例中，所形成的LDMOS晶體管的類型為N型，所述漂移區(qū)400為N型漂移區(qū)，注入離子可以為P離子、As離子或Sb離子，注入的離子劑量為2E11至3E12原子每平方厘米。

需要說(shuō)明的是，所述漂移區(qū)400形成于所述第一隔離結(jié)構(gòu)210和所述第二隔離結(jié)構(gòu)220之后，且所述第二隔離結(jié)構(gòu)220位于所述漂移區(qū)400內(nèi)。

參考圖4，在所述半導(dǎo)體襯底200內(nèi)形成阱區(qū)410。

具體地，在所述半導(dǎo)體襯底200表面形成圖形化的第二掩模層310，所述第二掩模層310暴露出阱區(qū)410相對(duì)應(yīng)的區(qū)域；以所述第二掩模層310為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底200進(jìn)行離子注入工藝，在所述半導(dǎo)體襯底200內(nèi)形成阱區(qū)410。

本實(shí)施例中，所形成的LDMOS晶體管的類型為N型，所述阱區(qū)410為P型阱區(qū)，注入離子可以為B離子或BF離子，注入的離子劑量為1E14至5E12原子每平方厘米。需要說(shuō)明的是，所述阱區(qū)410中注入的離子類型與所述漂移區(qū)400中注入的離子類型不同。

進(jìn)一步，所述第一隔離結(jié)構(gòu)210位于所述阱區(qū)410內(nèi)，所述漂移區(qū)400和所述阱區(qū)410之間具有預(yù)設(shè)間距。

參考圖5，在所述漂移區(qū)400內(nèi)形成反型離子注入?yún)^(qū)420，用于在垂直于半導(dǎo)體襯底200的方向上分隔所述漂移區(qū)400。

具體地，所述反型離子注入?yún)^(qū)420中摻雜離子的類型與所述漂移區(qū)400中摻雜離子的類型不同；所述反型離子注入?yún)^(qū)420靠近所述阱區(qū)410一側(cè)的邊界與所述漂移區(qū)400的邊界齊平或超出所述漂移區(qū)400的邊界，所述反型離子注入?yún)^(qū)420遠(yuǎn)離所述阱區(qū)410一側(cè)的邊界位于所述漂移區(qū)400內(nèi)；所述反型離子注入?yún)^(qū)420的數(shù)量為一個(gè)，或者，所述反型離子注入?yún)^(qū)420的數(shù)量為多個(gè)且多個(gè)反型離子注入?yún)^(qū)420在垂直半導(dǎo)體襯底200的方向上間隔排布，且形成的所述反型離子注入?yún)^(qū)420位于所述第二隔離結(jié)構(gòu)220的下方。

在本實(shí)施例中，所述漂移區(qū)400為N型，所述反型離子注入?yún)^(qū)420為P型且所述P型離子注入?yún)^(qū)420的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，所述P型離子注入?yún)^(qū)420靠近所述阱區(qū)410一側(cè)的邊界與所述漂移區(qū)400的邊界齊平。形成所述兩個(gè)P型 離子注入?yún)^(qū)420的步驟可以包括：在所述半導(dǎo)體襯底200表面形成第三掩模層320，所述第三掩模層320暴露出P型離子注入?yún)^(qū)420相對(duì)應(yīng)的區(qū)域；以所述第三掩模層320為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底200進(jìn)行兩次離子注入工藝，在所述半導(dǎo)體襯底200內(nèi)形成第一P型離子注入?yún)^(qū)，位于所述第一P型離子注入?yún)^(qū)下方的第二P型離子注入?yún)^(qū)。形成所述兩個(gè)P型離子注入?yún)^(qū)420后，去除所述第三掩模層320。

具體地，由于所述P型離子注入?yún)^(qū)420位于所述第二隔離結(jié)構(gòu)220的下方，需注入較大質(zhì)量的離子，注入能量不能過(guò)小且第二P型離子注入?yún)^(qū)的注入能量高于第一P型離子注入?yún)^(qū)的注入能量。因此，本實(shí)施例中，形成所述P型離子注入?yún)^(qū)420時(shí)注入的離子為B離子，所述第一P型離子注入?yún)^(qū)注入能量為200Kev至400Kev，所述第二P型離子注入?yún)^(qū)注入能量為600Kev至800Kev。

此外，由于所述漂移區(qū)400為N型，所述反型離子注入?yún)^(qū)420為P型，在離子注入過(guò)程中，所述漂移區(qū)400中摻雜的N型離子與注入的P型離子進(jìn)行中和，為了中和后可以形成所述P型離子注入?yún)^(qū)420，離子注入過(guò)程中注入的P型離子濃度大于所述漂移區(qū)400中摻雜的離子濃度；進(jìn)一步，在所述漂移區(qū)400中，隨著深度的加深，摻雜的離子濃度逐漸減小，且P型離子在所述漂移區(qū)400中具有擴(kuò)散效應(yīng)，注入劑量過(guò)大，容易使兩個(gè)P型離子注入?yún)^(qū)420相擴(kuò)散融合。因此，在兩次離子注入過(guò)程中保持注入劑量不變依次增加注入能量，或者，兩次離子注入過(guò)程中依次減小注入劑量依次增加注入能量，使形成的兩個(gè)P型離子注入?yún)^(qū)420在垂直于半導(dǎo)體襯底200方向上分別位于所述漂移區(qū)400的不同深度內(nèi)，具體注入能量與注入劑量根據(jù)所述漂移區(qū)400的深度與摻雜離子濃度決定。本實(shí)施例中，所述第一P型離子注入?yún)^(qū)注入的離子劑量為3E12至6E12原子每平方厘米，所述第二P型離子注入?yún)^(qū)注入的離子劑量為2E12至5E12原子每平方厘米。

參考圖6，在所述半導(dǎo)體襯底200上形成柵極結(jié)構(gòu)500，所述柵極結(jié)構(gòu)覆蓋部分所述阱區(qū)410和部分所述漂移區(qū)400。

本實(shí)施例中，所述柵極結(jié)構(gòu)500包括位于所述半導(dǎo)體襯底200表面的柵氧化層510、位于所述柵氧化層表面的柵極層520、覆蓋所述柵極層520表面 和側(cè)壁的覆蓋氧化層530、以及位于所述覆蓋氧化層530側(cè)壁的側(cè)墻540。所述柵極層520的材料為多晶硅層。

具體地，所述柵氧化層510和所述柵極層520的形成步驟包括：在所述半導(dǎo)體襯底200表面形成柵氧化膜，在所述柵氧化膜表面形成柵極膜；在所述柵極膜表面形成圖形化的光刻膠層，所述圖形化的光刻膠層覆蓋需要形成所述柵極層520的對(duì)應(yīng)區(qū)域；以所述圖形化的光刻膠層為掩模，依次刻蝕所述柵極膜和柵氧化膜，直至暴露出所述半導(dǎo)體襯底200表面，形成圖形化的柵氧化層510和柵極層520。

所述側(cè)墻540可以為單層結(jié)構(gòu)，也可以為疊層結(jié)構(gòu)。當(dāng)所述側(cè)墻540為單層結(jié)構(gòu)時(shí)，所述側(cè)墻540為氧化硅層；當(dāng)所述側(cè)墻540為疊層結(jié)構(gòu)時(shí)，所述側(cè)墻540可以為氧化硅層和氮化硅層構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)，或氧化硅層和氮化硅層和氧化硅層構(gòu)成的三層結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，所述側(cè)墻540為氧化硅層和氮化硅層構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)，所述側(cè)墻540作為后續(xù)源極和漏極離子注入工藝中的掩模層，使源極、漏極位于所述半導(dǎo)體襯底200內(nèi)的位置遠(yuǎn)離所述柵極層520。

參考圖7，在所述柵極結(jié)構(gòu)500兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底200中形成源極450與漏極430，所述源極450位于所述阱區(qū)410內(nèi)，所述漏極430位于所述漂移區(qū)400內(nèi)。

本實(shí)施例中，形成所述源極450與漏極430的步驟包括：在所述半導(dǎo)體襯底200表面形成圖形化的第四掩模層330，所述第四掩模層330暴露出源極450與漏極430相對(duì)應(yīng)的區(qū)域以及柵極結(jié)構(gòu)500；以所述第四掩模層330為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底200進(jìn)行重?fù)诫s離子注入工藝，在所述柵極結(jié)構(gòu)500兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底200中形成源極450與漏極430，其中，所述源極450位于所述柵極結(jié)構(gòu)500與所述第一隔離結(jié)構(gòu)210之間，所述漏極430位于所述第二隔離結(jié)構(gòu)220遠(yuǎn)離所述柵極結(jié)構(gòu)500的一側(cè)。形成所述源極450與漏極430后，去除所述第四掩模層330。

所述源極450與漏極430摻雜的離子類型與所述漂移區(qū)400中摻雜的離子類型相同。本實(shí)施例中，所述源極450與漏極430摻雜的離子類型為N型， 注入離子可以為P離子、As離子或Sb離子，注入能量為1Kev至10Kev，注入的離子劑量為1E14至5E15原子每平方厘米。

參考圖8，形成源極450和漏極430后，在所述第一隔離結(jié)構(gòu)210遠(yuǎn)離所述源極450一側(cè)的半導(dǎo)體襯底200內(nèi)形成體接觸極460，所述體接觸極460位于所述阱區(qū)410內(nèi)。

具體地，形成所述體接觸極460的步驟包括：在所述半導(dǎo)體襯底200表面形成圖形化的第五掩模層340，所述第五掩模層340暴露出體接觸極460相對(duì)應(yīng)的區(qū)域；以所述第五掩模層340為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底200進(jìn)行重?fù)诫s離子注入工藝，在所述第一隔離結(jié)構(gòu)210遠(yuǎn)離所述源極450一側(cè)的半導(dǎo)體襯底200內(nèi)形成體接觸極460。形成所述體接觸極460后，去除所述第五掩模層340。

所述體接觸極460摻雜的離子類型與所述源極450、漏極430中摻雜的離子類型不同。本實(shí)施例中，所述體接觸極460摻雜的離子類型為P型，注入離子可以為B離子或BF離子，注入能量為1Kev至10Kev，注入的離子劑量為1E14至5E15原子每平方厘米。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明還提供半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形成方法的第二實(shí)施例。參考圖9，在所述第二實(shí)施例中，所形成的LDMOS晶體管類型為N型。

與第一實(shí)施例工藝的不同之處僅在于所述反型離子注入?yún)^(qū)420’離子注入過(guò)程中的離子注入次數(shù)、注入劑量與注入能量。在所述第二實(shí)施例中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形成方法可參考第一實(shí)施例的說(shuō)明，在此不再贅述。

本實(shí)施例中，通過(guò)對(duì)所述半導(dǎo)體襯底200進(jìn)行一次離子注入工藝，在所述N型的漂移區(qū)400’中形成P型的反型離子注入?yún)^(qū)420’且所述P型離子注入?yún)^(qū)420’的個(gè)數(shù)為一個(gè)，所述P型離子注入?yún)^(qū)420’靠近所述阱區(qū)410’一側(cè)的邊界與所述漂移區(qū)400’的邊界齊平，所述P型離子注入?yún)^(qū)420’注入的離子劑量為2E12至8E12原子每平方厘米，注入能量為200Kev至800Kev。

參考圖10，本發(fā)明還提供半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形成方法的第三種實(shí)施例。在所述第三實(shí)施例中，所形成的LDMOS晶體管類型為P型。

與第一實(shí)施例工藝的不同之處在于形成所述漂移區(qū)400”、阱區(qū)410”、源 極450”、漏極430”和體接觸極460”的各離子注入工藝的注入離子類型、注入劑量、注入能量，以及形成所述反型離子注入?yún)^(qū)420”的離子注入工藝的離子注入次數(shù)、注入的離子類型、注入?yún)^(qū)域、注入劑量與注入能量。在所述第三實(shí)施例中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形成方法可參考第一實(shí)施例的說(shuō)明，在此不再贅述。

本實(shí)施例中，所述漂移區(qū)400”為P型漂移區(qū)，注入離子可以為B離子或BF離子，注入的離子劑量為1E14至5E12原子每平方厘米；所述阱區(qū)410”為N型阱區(qū)，注入離子可以為P離子、As離子或Sb離子，注入的離子劑量為2E11至3E12原子每平方厘米；所述源極450”與漏極430”為P型，注入離子可以為B離子或BF離子，注入能量為1Kev至10Kev，注入的離子劑量為1E14至5E15原子每平方厘米；所述體接觸極460”為N型，注入離子可以為P離子、As離子或Sb離子，注入能量為1Kev至10Kev，注入的離子劑量為1E14至5E15原子每平方厘米。

本實(shí)施例中，通過(guò)對(duì)所述半導(dǎo)體襯底200進(jìn)行三次離子注入工藝，在所述P型的漂移區(qū)400”中形成N型的反型離子注入?yún)^(qū)420”且所述N型離子注入?yún)^(qū)420”的個(gè)數(shù)為三個(gè)，所述三個(gè)N型離子注入?yún)^(qū)420”在垂直于半導(dǎo)體襯底200的方向上間隔排布且所述N型離子注入?yún)^(qū)420”靠近所述阱區(qū)410”一側(cè)的邊界超出所述漂移區(qū)400”的邊界，所述N型離子注入?yún)^(qū)420”包括第一N型離子注入?yún)^(qū)，位于所述第一N型離子注入?yún)^(qū)下方的第二N型離子注入?yún)^(qū)，位于所述第二N型離子注入?yún)^(qū)下方的第三N型離子注入?yún)^(qū)。

所述N型離子注入?yún)^(qū)420”注入的離子可以為P離子、As離子或Sb離子；所述第一N型離子注入?yún)^(qū)的注入能量為350Kev至450Kev，注入劑量為2E12至6E12原子每平方厘米；所述第二N型離子注入?yún)^(qū)的注入能量為600Kev至800Kev，注入劑量為2E12至5E12原子每平方厘米；所述第三N型離子注入?yún)^(qū)的注入能量為100Kev至1200Kev，注入劑量為2E12至4E12原子每平方厘米。

本發(fā)明半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法以上述三種實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，但不僅限于上述三種實(shí)施例，所述LDMOS晶體管可以是N型LDMOS晶體管或P型LDMOS晶體管；根據(jù)所述LDMOS晶體管的類型，所述反型離子注入?yún)^(qū)注入的離子類型可以是N型或P型；所述反型離子注入?yún)^(qū)的個(gè)數(shù)可以是一個(gè)或者 多個(gè)；所述反型離子注入?yún)^(qū)靠近所述阱區(qū)一側(cè)的邊界可以與所述漂移區(qū)的邊界齊平，或者，所述反型離子注入?yún)^(qū)靠近所述阱區(qū)一側(cè)的邊界可以超出所述漂移區(qū)的邊界。

相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種采用上述方法所形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

參考圖11，示出了本發(fā)明LDMOS晶體管結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括：

半導(dǎo)體襯底210，所述半導(dǎo)體襯底210為單晶硅襯底，所述半導(dǎo)體襯底210中形成有漂移區(qū)600和阱區(qū)610；

反型離子注入?yún)^(qū)620，位于所述漂移區(qū)600內(nèi)，所述反型離子注入?yún)^(qū)620中摻雜離子的類型與所述漂移區(qū)600中摻雜離子的類型不同；所述反型離子注入?yún)^(qū)620靠近所述阱區(qū)610一側(cè)的邊界與所述漂移區(qū)600的邊界齊平，所述反型離子注入?yún)^(qū)620遠(yuǎn)離所述阱區(qū)610一側(cè)的邊界位于所述漂移區(qū)600內(nèi)；所述反型離子注入?yún)^(qū)620的數(shù)量為一個(gè)，或者，所述反型離子注入?yún)^(qū)620的數(shù)量為多個(gè)且多個(gè)反型離子注入?yún)^(qū)620在垂直于半導(dǎo)體襯底210的方向上間隔排布；

柵極結(jié)構(gòu)700，覆蓋部分所述阱區(qū)610和部分所述漂移區(qū)600；

源極650，位于所述柵極結(jié)構(gòu)700一側(cè)的半導(dǎo)體襯底210中，且所述源極650位于所述阱區(qū)610內(nèi)；

漏極630，位于所述柵極結(jié)構(gòu)700另一側(cè)的半導(dǎo)體襯底210中，且所述漏極630位于所述漂移區(qū)600內(nèi)。

本實(shí)施例中，所述反型離子注入?yún)^(qū)620的數(shù)量為兩個(gè)，且兩個(gè)反型離子注入?yún)^(qū)620在垂直于半導(dǎo)體襯底210的方向上間隔排布，所述反型離子注入?yún)^(qū)620靠近所述阱區(qū)610一側(cè)的邊界與所述漂移區(qū)600的邊界齊平，從而使所述漂移區(qū)600在垂直于半導(dǎo)體襯底210方向上被分隔成多個(gè)區(qū)域，所述反型離子注入?yún)^(qū)620遠(yuǎn)離所述阱區(qū)610一側(cè)的邊界位于所述漂移區(qū)600內(nèi)，使流入漂移區(qū)600各個(gè)區(qū)域的電流始終可以流入漏極630。當(dāng)器件導(dǎo)通時(shí)，流入漂移區(qū)600的電流被所述反型離子注入?yún)^(qū)620分流，分別流入漂移區(qū)600的各個(gè)區(qū)域中，從而降低了所述漂移區(qū)600內(nèi)的碰撞電離，進(jìn)而提升了LDMOS 晶體管的擊穿電壓。

本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括位于所述阱區(qū)610內(nèi)的第一隔離結(jié)構(gòu)230、位于所述漂移區(qū)600內(nèi)的第二隔離結(jié)構(gòu)240。

所述源極650位于所述柵極結(jié)構(gòu)700與所述第一隔離結(jié)構(gòu)230之間，所述漏極630位于所述第二隔離結(jié)構(gòu)240遠(yuǎn)離所述柵極結(jié)構(gòu)700一側(cè)。所述反型離子注入?yún)^(qū)620位于所述第二隔離結(jié)構(gòu)240的下方。

本實(shí)施例半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括體接觸極660，位于所述第一隔離結(jié)構(gòu)230遠(yuǎn)離所述源極650一側(cè)的半導(dǎo)體襯底210內(nèi)，且所述體接觸極660位于所述阱區(qū)610內(nèi)。

本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為N型，所述阱區(qū)610、體接觸極660和反型離子注入?yún)^(qū)620注入離子的類型為P型，所述漂移區(qū)600、源極650和漏極630注入離子的類型為N型。

在其它實(shí)施例中，例如所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為P型時(shí)，所述阱區(qū)610、體接觸極660和反型離子注入?yún)^(qū)620注入離子的類型為N型，所述漂移區(qū)600、源極650和漏極630注入離子的類型為P型。

參考圖12，示出了本發(fā)明LDMOS晶體管結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

本實(shí)施例與前述實(shí)施例不同之處僅在于，所述反型離子注入?yún)^(qū)620’靠近所述阱區(qū)610’一側(cè)的邊界超出所述漂移區(qū)600’的邊界，具體結(jié)構(gòu)在此不再贅述。

本實(shí)施例中，所述反型離子注入?yún)^(qū)620’的數(shù)量為兩個(gè)，且兩個(gè)反型離子注入?yún)^(qū)620’在垂直于半導(dǎo)體襯底210’的方向上間隔排布，所述反型離子注入?yún)^(qū)620’靠近所述阱區(qū)610’一側(cè)的邊界超出所述漂移區(qū)600’的邊界，同樣可以使所述漂移區(qū)600’在垂直于半導(dǎo)體襯底210’方向上被分隔成多個(gè)區(qū)域，且分隔效果更佳。

參考圖13，為半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)性能示意圖。橫坐標(biāo)為飽和電流(單位為微安)，縱坐標(biāo)為擊穿電壓(單位為伏特)。擬合曲線600是本發(fā)明實(shí)施例形成的LDMOS晶體管的電流-擊穿電壓曲線圖；擬合曲線610是現(xiàn)有技術(shù)形成的 LDMOS晶體管的電流-擊穿電壓曲線圖，通過(guò)比較擬合曲線600和擬合曲線610可知，在同一電流下，本發(fā)明實(shí)施例形成的LDMOS晶體管的擊穿電壓高于現(xiàn)有技術(shù)形成的LDMOS晶體管的擊穿電壓。

本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以上述兩種實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，但不僅限于上述兩種種。所述反型離子注入?yún)^(qū)的個(gè)數(shù)可以是一個(gè)或者多個(gè)，且多個(gè)反型離子注入?yún)^(qū)在垂直于半導(dǎo)體襯底的方向上間隔排布；所述反型離子注入?yún)^(qū)靠近所述阱區(qū)一側(cè)的邊界可以與所述漂移區(qū)的邊界齊平，或者，所述反型離子注入?yún)^(qū)靠近所述阱區(qū)一側(cè)的邊界可以超出所述漂移區(qū)的邊界。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。