深沟槽隔离结构及其制造方法与流程

allin2025-07-21  30


本发明涉及半导体,特别是涉及一种深沟槽隔离结构及其制造方法。


背景技术:

1、深沟槽隔离(deep trench isolation,dti)是集成电路制造中的隔离技术,利用光刻和刻蚀技术形成深度较大的沟槽,通常达到硅基底,有效防止器件之间的串扰和漏电,实现更高密度的器件布局。

2、请参阅图1,其示出了现有技术中的一种深沟槽隔离,其中各附图标记为:

3、101—p型衬底,102—n型埋层,103—p型外延上的n型深阱,104—浅沟槽隔离,105—深沟槽隔离,107—n阱,108—n型重掺杂区。

4、深沟槽隔离105穿过p型外延103及n型埋层102深入p型衬底101,深沟槽隔离105起到了防止两侧n型区域穿通的作用,dti两侧n型区域通过n型重掺杂区108引出,一端接高电位,一端接低电位。

5、该结构在应用中会出现衬底浮空的情况,导致双极型晶体管开启,vhold(维持)电压越低,双极型晶体管越容易开启。

6、为解决上述问题,需要提出一种新型的深沟槽隔离结构及其制造方法。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种深沟槽隔离结构及其制造方法,用于解决现有技术中的深沟槽结构在应用中会出现衬底浮空的情况,导致维持电压降低的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种深沟槽隔离结构,包括:

3、p型的衬底,所述p型的衬底分为底部的高掺杂部分和其上的低掺杂部分,在所述衬底表面进行n型杂质注入形成有n型的埋层,在所述衬底上形成有p型的外延层,在所述外延层上形成有n型的深阱;

4、在所述深阱上形成有浅沟槽隔离以定义出有源区;

5、在所述深阱上形成有深沟槽,所述深沟槽自所述浅沟槽的隔离的上表面延伸至所述衬底上;

6、在所述深沟槽的底部形成有n型掺杂层,以连接所述p型的衬底的高掺杂部分,所述深沟槽中填充有深沟槽隔离;

7、形成于深阱上的n阱,所述n阱上形成有n型重掺杂区。

8、优选地,所述n型掺杂层的掺杂浓度大于所述衬底的掺杂浓度。

9、优选地,所述结构用于双极型晶体管器件的制造。

10、本发明提供还一种上述深沟槽隔离结构的制造方法,包括:

11、步骤一、提供p型的衬底,所述p型的衬底分为底部的高掺杂部分和其上的低掺杂部分,在所述衬底表面进行n型杂质注入形成n型的埋层,在所述衬底上形成p型的外延层,利用离子注入在所述外延层上形成n型的深阱;

12、步骤二、在所述深阱上形成浅沟槽隔离以定义出有源区,形成深沟槽,所述深沟槽自所述浅沟槽的隔离的上表面延伸至所述衬底上;

13、步骤三、利用离子注入在所述深沟槽的底部形成n型掺杂层,以连接所述p型的衬底的高掺杂部分,之后形成填充所述深沟槽的深沟槽隔离;

14、步骤四、利用光刻定义出阱注入区域,利用离子注入形成n阱,之后在所述n阱上形成n型重掺杂区。

15、优选地,步骤二中的所述浅沟槽隔离的形成方法包括:利用光刻、刻蚀的方法在所述深阱上形成浅沟槽,利用淀积、研磨的方法形成所述浅沟槽隔离。

16、优选地,步骤二中利用光刻、刻蚀的方法形成所述深沟槽。

17、优选地,步骤三中利用淀积、研磨的方法形成所述深沟槽隔离。

18、优选地,步骤三中的所述深沟槽隔离的材料为多晶硅。

19、优选地,步骤三中的所述n型掺杂层的掺杂浓度大于所述衬底的掺杂浓度。

20、优选地,所述方法用于双极型晶体管器件的制造。

21、如上所述,本发明的深沟槽隔离结构及其制造方法,具有以下有益效果:

22、本发明在深沟槽隔离底部增加n型掺杂层,在耗尽区内可拉起一个较高的峰值电场,提高击穿电压,深沟槽隔离底部增加n型掺杂层,这样可以隔断两侧的轻掺杂p型区域,有效缓解击穿后的负阻现象,提高vhold(维持)电压。



技术特征:

1.一种深沟槽隔离结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的深沟槽隔离结构,其特征在于:所述n型掺杂层的掺杂浓度大于所述衬底的掺杂浓度。

3.根据权利要求1所述的深沟槽隔离结构,其特征在于:所述结构用于双极型晶体管器件的制造。

4.根据权利1至3任一项的所述深沟槽隔离结构的制造方法,其特征在于:

5.根据权利要求1所述的深沟槽隔离结构的制造方法,其特征在于:步骤二中的所述浅沟槽隔离的形成方法包括:利用光刻、刻蚀的方法在所述深阱上形成浅沟槽,利用淀积、研磨的方法形成所述浅沟槽隔离。

6.根据权利要求1所述的深沟槽隔离结构的制造方法,其特征在于:步骤二中利用光刻、刻蚀的方法形成所述深沟槽。

7.根据权利要求1所述的深沟槽隔离结构的制造方法,其特征在于:步骤三中利用淀积、研磨的方法形成所述深沟槽隔离。

8.根据权利要求1所述的深沟槽隔离结构的制造方法,其特征在于:步骤三中的所述深沟槽隔离的材料为多晶硅。

9.根据权利要求1所述的深沟槽隔离结构的制造方法,其特征在于:步骤三中的所述n型掺杂层的掺杂浓度大于所述衬底的掺杂浓度。

10.根据权利要求1所述的深沟槽隔离结构的制造方法,其特征在于:所述方法用于双极型晶体管器件的制造。


技术总结
本发明提供一种深沟槽隔离结构,包括P型的衬底,在衬底表面进行N型杂质注入形成有N型的埋层,在衬底上形成有P型的外延层,在外延层上形成有N型的深阱;在深阱上形成有浅沟槽隔离以定义出有源区;在深阱上形成有深沟槽,深沟槽自浅沟槽的隔离的上表面延伸至衬底上;在深沟槽的底部形成有N型掺杂层,深沟槽中填充有深沟槽隔离;形成于深阱上的N阱,N阱上形成有N型重掺杂区。本发明在深沟槽隔离底部增加N型掺杂层,在耗尽区内可拉起一个较高的峰值电场,提高击穿电压,深沟槽隔离底部增加N型掺杂层,这样可以隔断两侧的轻掺杂P型区域,有效缓解击穿后的负阻现象,提高Vhold(维持)电压。

技术研发人员:马健,胡君,段文婷,陈云骢,令海阳
受保护的技术使用者:上海华虹宏力半导体制造有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
转载请注明原文地址: https://www.8miu.com/read-23222.html

最新回复(0)