[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

一种半导体结构及其形成方法，所述半导体结构包括：衬底，所述衬底包括第一区、第二区和第三区，所述第二区位于所述第一区和所述第三区之间；位于所述衬底第二区内的漂移区，所述漂移区向所述衬底的第一区与第三区内延伸；位于所述衬底第一区上的第一漏掺杂层；位于所述衬底第三区上的第二漏掺杂层；位于所述第一漏掺杂层上的第一沟道柱，第一沟道柱内掺杂有第一离子；位于所述第二漏掺杂层上的第二沟道柱，第二沟道柱内掺杂有第二离子，第二离子与第一离子类型相反；位于所述第一沟道柱侧壁表面的栅极结构。本发明能够有效的减小最终形成的半导体结构的设计尺寸，提高半导体结构中的器件密度。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件朝着更高的元件密度，以及更高集成度和更高性能的方向发展。

LDMOS(Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor，横向扩散金属氧化物半导体)是一种双扩散结构的功率器件。这项技术是通过对衬底进行两次离子注入，一次注入浓度较大的砷(As)，另一次注入浓度较小的硼(B)。注入之后再进行一个高温退火过程，由于硼扩散比砷快，所以在栅极边界下会沿着横向扩散更远，形成一个有浓度梯度的沟道，它的沟道长度由这两次横向扩散的距离之差决定。为了增加击穿电压，在源区和漏区之间有一个漂移区。

LDMOS中的漂移区是该类器件设计的关键，漂移区的杂质浓度比较低，因此，当LDMOS接高压时，漂移区由于是高阻，能够承受更高的电压。此外，LDMOS具有增益高、可靠性好的特点，且能够与CMOS具有很好的工艺兼容性，因此，LDMOS正被广泛应用。

然而，现有的横向双扩散场效应管(LDMOS晶体管)的仍存在一定的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种半导体结构及其形成方法，能够有效的减小最终形成的半导体结构的设计尺寸，提高半导体结构中的器件密度。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构，包括：衬底，所述衬底包括第一区、第二区和第三区，所述第二区位于所述第一区和所述第三区之间；位于所述衬底第二区内的漂移区，所述漂移区向所述衬底的第一区与第三区内延伸；位于所述衬底第一区上的第一漏掺杂层；位于所述衬底第三区上的第二漏掺杂层；位于所述第一漏掺杂层上的第一沟道柱，所述第一沟道柱内掺杂有第一离子；位于所述第二漏掺杂层上的第二沟道柱，所述第二沟道柱内掺杂有第二离子；位于所述第一沟道柱侧壁表面的栅极结构。

可选的，所述第一漏掺杂层、第二漏掺杂层和漂移区内分别掺杂有第二离子。

可选的，所述第二区分别与所述第一区和所述第三区相邻。

可选的，位于所述第二区衬底内的衬底开口，所述衬底开口的底部表面高于所述漂移区的底部表面。

可选的，位于所述衬底上的隔离结构，位于所述第一区衬底上的隔离结构的顶部表面低于所述第一沟道柱的顶部表面，位于所述第三区衬底上的隔离结构的顶部表面高于所述第二沟道柱的顶部表面。

可选的，所述隔离结构的材料包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。

可选的，所述第二离子与所述第一离子类型相反，所述第一离子与所述第二离子包括N型离子或P型离子；当所述第一离子为N型离子时，所述第二离子为P型离子；当所述第一离子为P型离子时，所述第二离子为N型离子；其中，所述N型离子包括磷离子或砷离子，所述P型离子包括硼离子或铟离子。

可选的，位于所述第一沟道柱顶部的第一源掺杂层、以及位于所述第二沟道柱顶部的第二源掺杂层。

可选的，还包括：位于所述衬底上的介质层，所述介质层覆盖所述栅极结构与第一沟道柱；位于所述介质层内的导电结构。