制作pn结隔离结构的方法及pn结隔离结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体芯片制造工艺技术领域，具体涉及一种PN结隔离结构的方法及PN结隔离结构。
【背景技术】
[0002]PN结隔离结构是半导体器件中广泛应用的一种结构，主要是为了避免在同一个外延层上形成的器件之间互相导通。
[0003]现有技术中，一种制作PN结隔离结构的方法如图1-4所示，首先在P型衬底I表面做好第一 P型掺杂区2作为埋层，然后在P型衬底I上生长N型外延层3，再在N型外延层3表面注入形成第二 P型掺杂区4，P型衬底I表面的第一 P型掺杂区2和N型外延层3表面的第二 P型掺杂区4在厚度方向上的位置大致对应。最后采用高温退火工艺进行驱入，使得N型外延层3表面的第二 P型掺杂区4与P型衬底I表面的第一 P型掺杂区2相对扩散，两者对接后就形成了 PN结隔离结构。
[0004]但是，为了使N型外延层表面掺杂区与P型衬底表面的埋层掺杂区相对扩散后对接，高温退火的工艺需要长时间进行，两个掺杂区也会产生严重的横向扩散，占用大量的芯片面积，影响了器件的集成度。
【发明内容】
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本发明要解决的技术问题就是如何减小PN结隔离结构占用的器件的面积。
[0007](二)技术方案
[0008]为了解决上述技术问题，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种制作PN结隔离结构的方法，该方法包括以下步骤:
[0009]步骤S1:在P型衬底上形成凸起部。
[0010]步骤S2:在凸起部的表面上注入P型离子，形成第一 P型掺杂区。
[0011]步骤S3:在P型衬底上生长N型外延层。
[0012]步骤S4:在N型外延层表面注入P型离子，形成在厚度方向上与第一 P型掺杂区位置对应的第二 P型掺杂区。
[0013]步骤S5:使用高温退火进行驱入，使得N型外延层表面的第二 P型掺杂区与凸起部表面的第一 P型掺杂区对接，从而形成PN结隔离结构。
[0014]优选地,步骤SI具体包括:
[0015]步骤Sll:在P型衬底上依次形成二氧化硅层和氮化硅层；
[0016]步骤S12:在P型衬底上预定的凹槽区域进行刻蚀，形成间隔排布的狭槽和保留凸起;
[0017]步骤S13:在狭槽中通入氧气，将所有保留凸起中含有的硅氧化成二氧化硅；
[0018]步骤S14:去除氮化硅层和表层的二氧化硅；
[0019]步骤S16:去除剩余的二氧化硅。
[0020]优选地，步骤S2在步骤S14和步骤S16之间进行。
[0021]优选地，狭槽的宽度和保留凸起的宽度之比为0.46:0.54。
[0022]优选地，所述注入P型离子的能量为50_100Kev，掺杂的剂量为1E15个/cm2。
[0023]优选地，P型离子为硼离子。
[0024]优选地，高温退火的温度设置为1100-1200摄氏度，时间为2_10小时。
[0025]优选地，去除氮化硅层的方式为采用热浓磷酸，去除二氧化硅的方式为采用含有氢氟酸的溶液。
[0026]根据本发明的另一方面，提供了一种PN结隔离结构，包括P型衬底，位于P型衬底之上的N型外延层，P型衬底上具有伸入N型外延层的凸起部，从凸起部的一定高度处到N型外延层的表面形成有连续的P形掺杂区域。
[0027]优选地，该PN结隔离结构由上述制作PN结隔离结构的方法形成。
[0028](三)有益效果
[0029]与现有技术相比，本发明制作PN结隔离结构，由于在衬底的凸出部上形成掺杂区后再与外延层的掺杂区进行驱入对接，需要对接的距离短，所以结隔离结构的横向扩散也减小了，提高了半导体器件的集成度，也大大减少了驱入工艺所用的时间。
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。相同的附图标记表示相同的或类似的特征。
[0031]图1为现有技术的P型衬底上形成第一 P型掺杂区的剖面结构示意图；
[0032]图2为在图1的P型衬底上形成N型外延层的剖面结构示意图；
[0033]图3为在图2的N型外延层上形成第二 P型掺杂区的剖面结构示意图；
[0034]图4为将图3的第一 P型掺杂区和第二 P型掺杂区驱入对接形成PN结隔离结构的剖面结构示意图；
[0035]图5为根据本发明一个实施例的制作PN结隔离结构的方法的流程图。
[0036]图6为根据本发明一个实施例在P型衬底上制作凸起部的方法的流程图；
[0037]图7为完成图6的步骤Sll后的剖面结构示意图；
[0038]图8为完成图6的步骤S12后的剖面结构示意图；
[0039]图9为完成图6的步骤S13后的剖面结构示意图；
[0040]图10为完成图6的步骤S14后的剖面结构示意图；
[0041]图11为完成图6的步骤S15后的剖面结构示意图；
[0042]图12为完成图6的步骤S16后的剖面结构示意图；
[0043]图13为完成图5的步骤S3后的剖面结构示意图；
[0044]图14为完成图5的步骤S4后的剖面结构示意图；
[0045]图15为完成图5的步骤S5后的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0046]下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
[0047]下面以一个实施例来详细说明制作PN结隔离结构的方法。图2示出了该方法的总体流程，步骤如下:
[0048]步骤S1:在P型衬底I上形成凸起部10。
[0049]步骤S2:在凸起部10的表面上注入P型离子，形成第一 P型掺杂区2。
[0050]步骤S3:在P型衬底I上生长N型外延层3，如图13所示。
[0051]步骤S4:在N型外延层3表面注入P型离子，形成在厚度方向上与第一 P型掺杂区2位置对应的第二 P型掺杂区4，如图14所示。
[0052]步骤S5:使用高温退火进行驱入，使得N型外延层表面的第二 P型掺杂区4与凸起部10表