面的第一 P型摻雜區2對接，從而形成PN結隔離結構，如圖15所示。
[0053]在一個實施例中，步驟SI中在P型襯底I上形成凸起部10的具體做法可以如圖6所示:
[0054]步驟Sll:在P型襯底I上依次形成二氧化硅層5和氮化硅層6。氮化硅層6可以保護預定的凸起部10在氧化時中間部分不會被氧化，二氧化硅層5的膨脹系數處于P型襯底I和氮化硅層6之間，因而其形成在P型襯底I和氮化硅層6之間能防止氮化硅層6與P型襯底I剝離。
[0055]步驟S12:在P型襯底I上預定的凹槽區域進行刻蝕，形成間隔排布的狹槽7和保留凸起8。狹槽7的深度和保留凸起8的高度大致相等，約為0.5-3.0微米。在預定的凹槽區域，狹槽7的寬度a與保留凸起8的寬度b之比為0.46:0.54。并且預定的需要形成摻雜區的凸起部兩側都有狹槽。
[0056]步驟S13:在狹槽7中通入氧氣，將所有保留凸起8中的硅氧化成二氧化硅。當狹槽7的寬度a與保留凸起8的寬度b之比為0.46:0.54時，剛好可以將保留凸起8中的硅全部氧化成二氧化硅，并且把狹槽7全部填滿。
[0057]步驟S14:去除氮化硅層6和表層的二氧化硅層5，形成凸起部10。例如采用180攝氏度的熱濃磷酸將氮化硅層6去除，用含有氫氟酸的溶液將二氧化硅層5去除。
[0058]步驟S15:凸起部10的表面上注入P型離子，形成第一 P型摻雜區2。P型離子注入能量約為50-100Kev，摻雜的劑量約為1E15個/cm2，P型離子例如為硼離子。
[0059]步驟S16:去除剩余的二氧化硅，即預定凹槽區域9的二氧化硅和凸起部10旁邊的狹槽中的二氧化硅。
[0060]上述步驟S15實際上就為制作PN結隔離結構的步驟S2，因此步驟S11-S16對應于步驟SI和S2。但是形成凸起部的做法中也可以不包含步驟S15，S卩“凸起部10的表面上注入P型離子，形成第一 P型摻雜區2”在去除所有的二氧化硅之后完成。同時，還可以采用其他的做法來形成凸起部10，例如直接采用刻蝕方法刻蝕出凹槽區域9，剩下部分形成凸起部10。
[0061]步驟S4中，形成第二摻雜區4的參數也可設置為與形成第一摻雜區3類似:P型離子注入能量約為50-100Kev，摻雜的劑量約為1E15個/cm2，P型離子例如為硼離子。
[0062]步驟S5中，高溫退火的溫度設置為1100-1200攝氏度，時間約為2_10小時。
[0063]本發明還提出一種PN結隔離結構的實施例，如圖15所示，該PN結隔離結構包括P型襯底I，位于P型襯底I之上的N型外延層3，P型襯底I上具有伸入N型外延層3的凸起部10，凸起部10的一定高度處到外延層3的表面形成有連續的P形摻雜區域。該PN結隔離結構可以由上述實施例的方法制作而成。
[0064]與現有技術相比，采用本發明實施例提出的方法制作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。
[0065]以上實施例僅用于說明本發明，而非對本發明的限制。盡管參照實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本發明的技術方案進行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求和范圍當中。
【主權項】
1.一種制作PN結隔離結構的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟S1:在P型襯底上形成凸起部。 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。 步驟S3:在P型襯底上生長N型外延層。 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。 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。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于，步驟SI具體包括: 步驟Sll:在P型襯底上依次形成二氧化硅層和氮化硅層； 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； 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； 步驟S14:去除氮化硅層和表層的二氧化硅； 步驟S16:去除剩余的二氧化硅。
3.根據權利要求2的方法，其特征在于，步驟S2在步驟S14和步驟S16之間進行。
4.根據權利要求2的方法，其特征在于，狹槽的寬度和保留凸起的寬度之比為0.46:0.54。
5.根據權利要求1至4其中任一項的方法，其特征在于，所述注入P型離子的能量為50-100Kev，摻雜的劑量為1E15個/cm2。
6.根據權利要求1至4其中任一項的方法，其特征在于，P型離子為硼離子。
7.根據權利要求1至4其中任一項的方法，其特征在于，高溫退火的溫度設置為1100-1200攝氏度，時間為2-10小時。
8.根據權利要求2至4其中任一項的方法，其特征在于，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。
9.一種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。
10.根據權利要求9的PN結隔離結構，其特征在于，該PN結隔離結構由權利要求1-8任一項所述的制作PN結隔離結構的方法形成。
【專利摘要】本發明揭示了一種制作PN結隔離結構的方法，該方法包括以下步驟：在P型襯底上形成凸起部；在凸起部的表面上注入P型離子，形成第一P型摻雜區；在P型襯底上生長N型外延層；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；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。本發明減小了結隔離結構的橫向擴散，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。本發明還揭示了一種PN結隔離結構。
【IPC分類】H01L27-04, H01L21-762
【公開號】CN104779194
【申請號】CN201410016417
【發明人】馬萬里
【申請人】北大方正集團有限公司, 深圳方正微電子有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2014年1月14日