半导体结构以及半导体结构的制作方法与流程

文档序号:35426329发布日期:2023-09-13 15:38阅读:69来源:国知局
半导体结构以及半导体结构的制作方法与流程

本技术涉及半导体,具体而言,涉及一种半导体结构以及半导体结构的制作方法。


背景技术:

1、soi(silicon-on-insulator,硅上绝缘体)技术最初源于数字cmos(complementary metal-oxide-semiconductor,互补金属氧化物半导体),对于ldmos(laterally diffused metal oxide semiconductor,横向扩散金属氧化物半导体),埋氧层可以消除体硅衬底方向的pn(positive-negative,正负)结泄露电流;减小漏极和衬底的寄生电容;埋氧层可以提高击穿电压;短沟道特性好,适合用于深亚微米器件。

2、对于rf(radio frequency,射频)soi ldmos,埋氧层降低了衬底和漏极的耦合电容,这有利于降低泄露电流,提高效率,但传统的埋氧层也改变了soi漂移区的电场分布,使得漏极和地电容(cds)降低的同时,栅漏电容(cgd)出现升高的现象,cgd升高会限制rf器件增益的提高,降低器件的使用范围。


技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种半导体结构以及半导体结构的制作方法,以解决现有技术中半导体器件易出现漏极和地电容降低的同时,栅漏电容升高而导致的半导体器件增益受限的问题。

2、为了实现上述目的,根据本技术的一个方面,提供了一种半导体结构,包括衬底、埋氧层以及顶硅层,其中,所述衬底的表面具有台阶区域和至少位于所述台阶区域一侧的非台阶区域,所述台阶区域至少包括一个台阶;所述埋氧层至少位于所述台阶区域的表面上;所述顶硅层位于所述埋氧层的远离所述衬底的一侧,所述顶硅层包括漂移区和源区,所述源区位于所述漂移区的一侧,所述漂移区包括漏区,所述漂移区在所述衬底上的正投影至少覆盖部分所述台阶区域,且所述台阶区域使得所述埋氧层的厚度沿着第一方向逐渐减小,所述第一方向为所述台阶区域指向所述非台阶区域的方向。

3、进一步地,所述埋氧层覆盖所述衬底的所述台阶区域和所述非台阶区域,所述顶硅层位于所述埋氧层的远离所述衬底的表面上。

4、进一步地,所述埋氧层覆盖所述衬底的所述台阶区域,所述顶硅层位于所述埋氧层的远离所述衬底的表面上以及所述衬底的所述非台阶区域的表面上。

5、进一步地,所述顶硅层还包括p型体区,所述源区位于所述p型体区中,所述半导体结构还包括硅通孔,所述硅通孔位于所述p型体区的远离所述漂移区的一侧,并与所述p型体区接触,所述硅通孔贯穿所述顶硅层和所述衬底。

6、进一步地,所述半导体结构还包括至少一个p型埋层,所述p型埋层至少位于所述埋氧层与所述硅通孔之间的所述衬底中,所述p型埋层与所述硅通孔接触,至少一个所述p型埋层与所述埋氧层接触。

7、进一步地,在所述p型埋层有多个的情况下,部分所述p型埋层位于所述埋氧层与所述硅通孔之间的所述衬底中,另一部分所述p型埋层位于所述埋氧层与所述硅通孔之间的所述顶硅层中,多个所述p型埋层沿着所述衬底厚度的方向排列,且多个所述p型埋层的掺杂浓度沿着第二方向依次减小,所述第二方向为所述衬底指向所述顶硅层的方向。

8、进一步地,所述半导体结构还包括p型掺杂区,所述p型掺杂区的部分位于所述埋氧层与所述硅通孔之间的所述衬底中,所述p型掺杂区的另一部分位于所述埋氧层与所述硅通孔之间的所述顶硅层中,所述p型掺杂区与所述p型体区接触且与所述埋氧层接触,所述p型掺杂区的远离所述顶硅层的表面与所述衬底的远离所述顶硅层的表面齐平。

9、进一步地,所述漂移区的掺杂浓度沿着所述第一方向逐渐减小。

10、进一步地,所述台阶区域包括三个所述台阶。

11、根据本技术的另一方面,提供了一种半导体结构的制作方法,包括:提供预备衬底;去除所述预备衬底的部分表面,以形成衬底,所述衬底的表面具有台阶区域和至少位于所述台阶区域一侧的非台阶区域,所述台阶区域至少包括一个台阶;至少在所述衬底的所述台阶区域的表面上形成埋氧层;在所述埋氧层的远离所述衬底的一侧形成顶硅层;在所述顶硅层中形成漂移区和源区,并在所述漂移区中形成漏区,所述源区位于所述漂移区的一侧,所述漂移区在所述衬底上的正投影至少覆盖部分所述台阶区域,且所述台阶区域使得所述埋氧层的厚度沿着第一方向逐渐减小,所述第一方向为所述台阶区域指向所述非台阶区域的方向。

12、根据本技术的又一方面,提供了一种半导体结构的制作方法,包括:提供预备衬底;对所述预备衬底的至少部分表面进行氧离子注入操作,以形成离子注入区,非所述离子注入区的所述预备衬底形成衬底,所述衬底的表面具有台阶区域和至少位于所述台阶区域一侧的非台阶区域,所述台阶区域至少包括一个台阶;对所述离子注入区进行退火操作,形成埋氧层;在所述埋氧层的远离所述衬底的一侧形成顶硅层;在所述顶硅层中形成漂移区和源区,并在所述漂移区中形成漏区,所述源区位于所述漂移区的一侧,所述漂移区在所述衬底上的正投影至少覆盖部分所述台阶区域,且所述台阶区域使得所述埋氧层的厚度沿着第一方向逐渐减小,所述第一方向为所述台阶区域指向所述非台阶区域的方向。

13、根据本技术的再一方面,提供了一种半导体结构的制作方法,包括:提供第一预备衬底,并在所述第一预备衬底的表面形成第一图形化掩膜层,并以所述第一图形化掩膜层为掩膜,对所述第一预备衬底进行硅局部氧化隔离工艺,在所述第一预备衬底中形成第一氧化结构;在剩余的所述第一预备衬底的表面与所述第一氧化结构的表面上形成第二预备衬底,并在所述第二预备衬底的表面形成第二图形化掩膜层,并以所述第二图形化掩膜层为掩膜,对所述第二预备衬底进行所述硅局部氧化隔离工艺,在所述第二预备衬底中形成第二氧化结构,所述第二图形化掩膜层的在第一方向上的开口大小大于所述第一图形化掩膜层的在所述第一方向上的开口大小;对剩余的所述第二预备衬底和所述第二氧化结构进行所述硅局部氧化隔离工艺,在剩余的所述第二预备衬底的远离所述第一预备衬底的表面和所述第二氧化结构的远离所述第一预备衬底的表面上形成第三氧化结构,所述第一预备衬底和所述第二预备衬底形成衬底,所述衬底的表面具有台阶区域和至少位于所述台阶区域一侧的非台阶区域,所述台阶区域至少包括一个台阶,所述第一氧化结构、所述第二氧化结构以及所述第三氧化结构形成埋氧层;在所述埋氧层的远离所述衬底的一侧形成顶硅层;在所述顶硅层中形成漂移区和源区,并在所述漂移区中形成漏区,所述源区位于所述漂移区的一侧,所述漂移区在所述衬底上的正投影至少覆盖部分所述台阶区域,且所述台阶区域使得所述埋氧层的厚度沿着第一方向逐渐减小,所述第一方向为所述台阶区域指向所述非台阶区域的方向。

14、应用本技术的技术方案,所述半导体结构,包括衬底、埋氧层以及顶硅层,其中,所述衬底的表面具有台阶区域和至少位于所述台阶区域一侧的非台阶区域,所述台阶区域至少包括一个台阶;所述埋氧层至少位于所述台阶区域的表面上;所述顶硅层位于所述埋氧层的远离所述衬底的一侧,所述顶硅层包括漂移区和源区,所述源区位于所述漂移区的一侧,所述漂移区包括漏区,所述漂移区在所述衬底上的正投影至少覆盖部分所述台阶区域,且所述台阶区域使得所述埋氧层的厚度沿着第一方向逐渐减小,所述第一方向为所述台阶区域指向所述非台阶区域的方向。该半导体结构的埋氧层至少位于具有台阶区域的衬底上,因此,埋氧层也具有台阶区域,而且台阶区域使得所述埋氧层的厚度沿着第一方向逐渐减小,相当于埋氧层厚度沿着漏区指向源区的方向逐渐减小,使得soi器件的漂移区电场分布更加均匀,这样漏极和地电容降低的同时,栅漏电容不会出现升高,甚至随着漏极和地电容一起降的现象,进而解决了现有技术中半导体器件易出现漏极和地电容降低的同时,栅漏电容升高而导致的半导体器件增益受限的问题。

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