制作pn結隔離結構的方法及pn結隔離結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于半導體芯片制造工藝技術領域，具體涉及一種PN結隔離結構的方法及PN結隔離結構。
【背景技術】
[0002]PN結隔離結構是半導體器件中廣泛應用的一種結構，主要是為了避免在同一個外延層上形成的器件之間互相導通。
[0003]現有技術中，一種制作PN結隔離結構的方法如圖1-4所示，首先在P型襯底I表面做好第一 P型摻雜區2作為埋層，然后在P型襯底I上生長N型外延層3，再在N型外延層3表面注入形成第二 P型摻雜區4，P型襯底I表面的第一 P型摻雜區2和N型外延層3表面的第二 P型摻雜區4在厚度方向上的位置大致對應。最后采用高溫退火工藝進行驅入，使得N型外延層3表面的第二 P型摻雜區4與P型襯底I表面的第一 P型摻雜區2相對擴散，兩者對接后就形成了 PN結隔離結構。
[0004]但是，為了使N型外延層表面摻雜區與P型襯底表面的埋層摻雜區相對擴散后對接，高溫退火的工藝需要長時間進行，兩個摻雜區也會產生嚴重的橫向擴散，占用大量的芯片面積，影響了器件的集成度。
【發明內容】
[0005](一)要解決的技術問題
[0006]本發明要解決的技術問題就是如何減小PN結隔離結構占用的器件的面積。
[0007](二)技術方案
[0008]為了解決上述技術問題，根據本發明的第一方面，本發明提供了一種制作PN結隔離結構的方法，該方法包括以下步驟:
[0009]步驟S1:在P型襯底上形成凸起部。
[0010]步驟S2:在凸起部的表面上注入P型離子，形成第一 P型摻雜區。
[0011]步驟S3:在P型襯底上生長N型外延層。
[0012]步驟S4:在N型外延層表面注入P型離子，形成在厚度方向上與第一 P型摻雜區位置對應的第二 P型摻雜區。
[0013]步驟S5:使用高溫退火進行驅入，使得N型外延層表面的第二 P型摻雜區與凸起部表面的第一 P型摻雜區對接，從而形成PN結隔離結構。
[0014]優選地,步驟SI具體包括:
[0015]步驟Sll:在P型襯底上依次形成二氧化硅層和氮化硅層；
[0016]步驟S12:在P型襯底上預定的凹槽區域進行刻蝕，形成間隔排布的狹槽和保留凸起;
[0017]步驟S13:在狹槽中通入氧氣，將所有保留凸起中含有的硅氧化成二氧化硅；
[0018]步驟S14:去除氮化硅層和表層的二氧化硅；
[0019]步驟S16:去除剩余的二氧化硅。
[0020]優選地，步驟S2在步驟S14和步驟S16之間進行。
[0021]優選地，狹槽的寬度和保留凸起的寬度之比為0.46:0.54。
[0022]優選地，所述注入P型離子的能量為50_100Kev，摻雜的劑量為1E15個/cm2。
[0023]優選地，P型離子為硼離子。
[0024]優選地，高溫退火的溫度設置為1100-1200攝氏度，時間為2_10小時。
[0025]優選地，去除氮化硅層的方式為采用熱濃磷酸，去除二氧化硅的方式為采用含有氫氟酸的溶液。
[0026]根據本發明的另一方面，提供了一種PN結隔離結構，包括P型襯底，位于P型襯底之上的N型外延層，P型襯底上具有伸入N型外延層的凸起部，從凸起部的一定高度處到N型外延層的表面形成有連續的P形摻雜區域。
[0027]優選地，該PN結隔離結構由上述制作PN結隔離結構的方法形成。
[0028](三)有益效果
[0029]與現有技術相比，本發明制作PN結隔離結構，由于在襯底的凸出部上形成摻雜區后再與外延層的摻雜區進行驅入對接，需要對接的距離短，所以結隔離結構的橫向擴散也減小了，提高了半導體器件的集成度，也大大減少了驅入工藝所用的時間。
【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。相同的附圖標記表示相同的或類似的特征。
[0031]圖1為現有技術的P型襯底上形成第一 P型摻雜區的剖面結構示意圖；
[0032]圖2為在圖1的P型襯底上形成N型外延層的剖面結構示意圖；
[0033]圖3為在圖2的N型外延層上形成第二 P型摻雜區的剖面結構示意圖；
[0034]圖4為將圖3的第一 P型摻雜區和第二 P型摻雜區驅入對接形成PN結隔離結構的剖面結構示意圖；
[0035]圖5為根據本發明一個實施例的制作PN結隔離結構的方法的流程圖。
[0036]圖6為根據本發明一個實施例在P型襯底上制作凸起部的方法的流程圖；
[0037]圖7為完成圖6的步驟Sll后的剖面結構示意圖；
[0038]圖8為完成圖6的步驟S12后的剖面結構示意圖；
[0039]圖9為完成圖6的步驟S13后的剖面結構示意圖；
[0040]圖10為完成圖6的步驟S14后的剖面結構示意圖；
[0041]圖11為完成圖6的步驟S15后的剖面結構示意圖；
[0042]圖12為完成圖6的步驟S16后的剖面結構示意圖；
[0043]圖13為完成圖5的步驟S3后的剖面結構示意圖；
[0044]圖14為完成圖5的步驟S4后的剖面結構示意圖；
[0045]圖15為完成圖5的步驟S5后的剖面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0046]下面結合附圖和實施例對本發明的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例僅用于說明本發明，但不能用來限制本發明的范圍。
[0047]下面以一個實施例來詳細說明制作PN結隔離結構的方法。圖2示出了該方法的總體流程，步驟如下:
[0048]步驟S1:在P型襯底I上形成凸起部10。
[0049]步驟S2:在凸起部10的表面上注入P型離子，形成第一 P型摻雜區2。
[0050]步驟S3:在P型襯底I上生長N型外延層3，如圖13所示。
[0051]步驟S4:在N型外延層3表面注入P型離子，形成在厚度方向上與第一 P型摻雜區2位置對應的第二 P型摻雜區4，如圖14所示。
[0052]步驟S5:使用高溫退火進行驅入，使得N型外延層表面的第二 P型摻雜區4與凸起部10表