[发明专利]半导体结构及其形成方法有效
申请号: | 201610664667.0 | 申请日: | 2016-08-12 |
公开(公告)号: | CN107731807B | 公开(公告)日: | 2021-02-02 |
发明(设计)人: | 周飞 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 |
主分类号: | H01L27/02 | 分类号: | H01L27/02;H01L21/82 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 高静;吴敏 |
地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体 结构 及其 形成 方法 | ||
一种半导体结构及其形成方法,所述方法包括:提供包括第一区域和第二区域的基底;在第一区域基底中形成阱区;在第二区域基底中形成漂移区;图形化基底,形成衬底以及凸出于衬底的鳍部,包括位于第一区域和第二区域交界处的第一鳍部,以及位于第二区域的第二鳍部,在与鳍部延伸方向相垂直的方向上,第二鳍部的宽度尺寸值大于第一鳍部的宽度尺寸值;在第一鳍部表面形成位于第一区域和第二区域交界处的栅极结构;在栅极结构一侧第一鳍部内形成源极、另一侧第二鳍部内形成漏极。本发明使第二鳍部的宽度尺寸值大于第一鳍部的宽度尺寸值,器件导通时电流流经第二鳍部的横截面面积增大,从而加快电流流出的速度,增强释放静电的能力。
技术领域
本发明涉及半导体领域,尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。
背景技术
随着半导体芯片的运用越来越广泛,导致半导体芯片受到静电损伤的因素也越来越多。在现有的芯片设计中,常采用静电放电(ESD,Electrostatic Discharge)保护电路以减少芯片损伤。现有的静电放电保护电路的设计和应用包括:栅接地的N型场效应晶体管(Gate Grounded NMOS,简称GGNMOS)保护电路、可控硅(Silicon Controlled Rectifier,简称SCR)保护电路、横向双扩散场效应晶体管(Lateral Double Diffused MOSFET,简称LDMOS)保护电路、双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor,简称BJT)保护电路等。其中,LDMOS由于能承受更高的击穿电压而被广泛运用于ESD保护。
随着超大规模集成电路的发展趋势,集成电路特征尺寸持续减小。平面LDMOS已无法满足技术需求,逐渐开始向具有更高功效的三维立体式的晶体管过渡,如引入鳍式场效应晶体管。
但是,即使在LDMOS中引入了鳍式场效应晶体管,现有技术的半导体器件的电学性能依旧较差。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法,优化半导体器件的电学性能。
为解决上述问题,本发明提供一种半导体结构的形成方法,包括:提供基底,所述基底包括第一区域和第二区域;在所述第一区域的基底中形成阱区,所述阱区内具有第一掺杂离子;在所述第二区域的基底中形成漂移区,所述漂移区内具有第二掺杂离子,且所述第二掺杂离子类型与所述第一掺杂离子类型不同;图形化所述基底,形成衬底以及凸出于所述衬底的鳍部,所述鳍部包括位于所述第一区域和第二区域交界处的第一鳍部,以及位于所述第二区域的第二鳍部,在与所述鳍部延伸方向相垂直的方向上,所述第二鳍部的宽度尺寸值大于所述第一鳍部的宽度尺寸值;其中,位于所述第一区域的第一鳍部为第一鳍部第一部分,位于所述第二区域的第一鳍部为第一鳍部第二部分;形成位于所述第一区域和第二区域交界处的栅极结构,所述栅极结构覆盖所述第一鳍部的部分顶部表面,以及所述第一鳍部第二部分的部分侧壁表面;在所述栅极结构一侧的第一鳍部第一部分内形成源极,在所述栅极结构另一侧的第二鳍部内形成漏极,所述源极和漏极内具有第三掺杂离子,且所述第三掺杂离子与所述第二掺杂离子类型相同。
相应的,本发明还提供一种半导体结构,包括:基底,包括衬底以及凸出于所述衬底的鳍部,所述基底包括第一区域和第二区域,所述鳍部包括位于所述第一区域和第二区域交界处的第一鳍部,以及位于所述第二区域的第二鳍部,在与所述鳍部延伸方向相垂直的方向上,所述第二鳍部的宽度尺寸值大于所述第一鳍部的宽度尺寸值;其中,位于所述第一区域的第一鳍部为第一鳍部第一部分,位于所述第二区域的第一鳍部为第一鳍部第二部分;阱区,位于所述第一区域的基底内,所述阱区内具有第一掺杂离子;漂移区,位于所述第二区域的基底内,所述漂移区内具有第二掺杂离子,且所述第二掺杂离子类型与所述第一掺杂离子类型不同;栅极结构,位于所述第一区域和第二区域的交界处,且覆盖所述第一鳍部的部分顶部表面,以及所述第一鳍部第二部分的部分侧壁表面;源极,位于所述栅极结构一侧的第一鳍部第一部分内,且所述源极位于所述阱区内,所述源极内具有第三掺杂离子;漏极,位于所述栅极结构另一侧的第二鳍部内,且所述漏极位于所述漂移区内,所述漏极内具有第三掺杂离子。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
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H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的