【技術實現步驟摘要】
本申請實施例涉及半導體，尤其涉及一種半導體結構及其形成方法。
技術介紹
1、基于超結(super?junction)結構的半導體器件已在中高壓開關轉換器領域被廣泛采用，相比傳統的耐壓結構，超級結構通過在常規器件的漂移區形成交替排布的p型區(即p柱)和n型區(即n柱)，可以在不折損器件耐壓能力的情況下，使漂移區的電阻率更低，從而使得功率半導體器件在具有低導通電阻的同時獲得較大的擊穿電壓。
2、基于上述特性，超結結構的半導體器件被廣泛用于開關電源領域。然而，現有的基于超結結構的半導體器件仍然存在進一步提高性能的需求。
技術實現思路
1、本申請實施例解決的技術問題是提供半導體結構及其形成方法，提升器件的電學性能。
2、為解決上述問題，本申請實施例提供一種半導體結構，包括：具有第一摻雜類型的襯底；位于所述襯底上的外延層，所述外延層包括沿第一方向相鄰設置的第一摻雜類型區和第二摻雜類型區，所述第一方向平行于所述襯底；所述第一摻雜類型區與所述第二摻雜類型區的離子摻雜總量相等，離子摻雜類型不同，且離子摻雜濃度的梯度方向相反。
3、可選的，所述第一摻雜類型區的離子摻雜濃度沿著垂直于所述襯底表面的方向均勻遞增或遞減。
4、可選的，所述第二摻雜類型區的離子摻雜濃度沿著垂直于所述襯底表面的方向階梯遞增或遞減。
5、可選的，所述第一摻雜類型區為n型摻雜，所述第一摻雜類型區的離子摻雜濃度的梯度方向垂直于所述襯底表面且沿所述襯底指向所述外延層的方向離子
6、可選的，沿垂直于所述襯底的方向，所述第一摻雜類型區包括m個層疊設置的第一摻雜類型的摻雜層，所述第二摻雜類型區包括m個層疊設置的第二摻雜類型的摻雜層，其中，m為大于1的整數；在所述摻雜層內部離子摻雜濃度處處相等，在相鄰的所述摻雜層之間離子摻雜濃度階梯變化。
7、可選的，所述第一摻雜類型的摻雜層的厚度與所述第二摻雜類型的摻雜層的厚度相等。
8、可選的，所述第一摻雜類型區為n型摻雜，所述第二摻雜類型區為p型摻雜，沿所述襯底指向所述外延層的方向，所述第一摻雜類型的摻雜層依次為nm、nm-1…n2、n1，所述第二摻雜類型的摻雜層依次為p1、p2…pm-1、pm，其中，相同角標對應的所述摻雜層的離子摻雜濃度相等。
9、可選的，所述半導體結構還包括：位于所述第一摻雜類型區頂部的第一體區，所述第一體區的離子摻雜類型與所述第一摻雜類型區的離子摻雜類型相同，且所述第一體區的離子摻雜濃度小于所述第一摻雜類型區的最小離子摻雜濃度；位于所述第二摻雜類型區頂部的第二體區，所述第二體區的離子摻雜類型與所述第二摻雜類型區的離子摻雜類型相同，且所述第二體區的離子摻雜濃度小于所述第二摻雜類型區的最小離子摻雜濃度。
10、可選的，所述半導體結構還包括：柵氧化層，所述柵氧化層覆蓋所述第一體區的頂面，并延伸覆蓋所述第二體區的部分頂面；柵極結構，所述柵極結構覆蓋所述柵氧化層的頂面。
11、可選的，所述半導體結構還包括：漏極結構，所述漏極結構位于所述襯底的遠離所述外延層的表面。
12、相應的，本申請實施例還提供一種半導體結構的形成方法，包括：
13、提供基底，所述基底包括襯底、位于所述襯底上的外延層；
14、在所述外延層形成階梯摻雜的初始第一摻雜類型區；
15、去除部分區域的所述初始第一摻雜類型區，形成第二摻雜類型溝槽，所述第二摻雜類型溝槽暴露所述襯底；
16、在所述第二摻雜類型溝槽內填充第二摻雜類型材料，形成階梯摻雜的初始第二摻雜類型區。
17、可選的，所述去除部分區域的所述初始第一摻雜類型區，形成第二摻雜類型溝槽的步驟包括：在所述外延層表面形成遮擋層，所述遮擋層形成有開口，該開口暴露所述外延層的頂部；沿所述開口刻蝕所述外延層，暴露所述襯底。
18、可選的，所述遮擋層的形成方法包括：在所述外延層的表面依次形成柵氧化層以及柵極結構，其中所述柵氧化層覆蓋所述外延層的部分頂面，所述柵極結構覆蓋所述柵氧化層的頂面，以所述柵極結構作為所述遮擋層。
19、可選的，所述在所述第二摻雜類型溝槽內填充第二摻雜類型材料，形成階梯摻雜的初始第二摻雜類型區的步驟之后，還包括：對所述初始第二摻雜類型區進行退火處理，形成第二摻雜類型區。
20、與現有技術相比，本申請實施例的技術方案具有以下優點：
21、本申請實施例提供的半導體結構包括由相鄰的第一摻雜類型區和第二摻雜類型區形成的超級結構，其中第一摻雜類型區與第二摻雜類型區的離子摻雜類型不同，且離子摻雜濃度的梯度方向相反，從而形成一種局部電荷非平衡、總體電荷平衡的摻雜結構，該摻雜結構能夠同時具有低導通電阻和高耐壓特性，從而提高了器件的性能。
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1.一種半導體結構，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述第一摻雜類型區的離子摻雜濃度沿著垂直于所述襯底表面的方向均勻遞增或遞減。
3.如權利要求1或2所述的半導體結構，其特征在于，所述第二摻雜類型區的離子摻雜濃度沿著垂直于所述襯底表面的方向階梯遞增或遞減。
4.如權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述第一摻雜類型區為N型摻雜，所述第一摻雜類型區的離子摻雜濃度的梯度方向垂直于所述襯底表面且沿所述襯底指向所述外延層的方向離子摻雜濃度遞減；所述第二摻雜類型區為P型摻雜，所述第二摻雜類型區的梯度方向垂直于所述襯底表面且沿所述襯底指向所述外延層的方向離子摻雜濃度遞增。
5.如權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，沿垂直于所述襯底的方向，所述第一摻雜類型區包括m個層疊設置的第一摻雜類型的摻雜層，所述第二摻雜類型區包括m個層疊設置的第二摻雜類型的摻雜層，其中，m為大于1的整數；在所述摻雜層內部離子摻雜濃度處處相等，在相鄰的所述摻雜層之間離子摻雜濃度階梯變化。
6.如權利要求5所述的半導體結構，
7.如權利要求6所述的半導體結構，其特征在于，所述第一摻雜類型區為N型摻雜，所述第二摻雜類型區為P型摻雜，沿所述襯底指向所述外延層的方向，所述第一摻雜類型的摻雜層依次為Nm、Nm-1…N2、N1，所述第二摻雜類型的摻雜層依次為P1、P2…Pm-1、Pm，其中，相同角標對應的所述摻雜層的離子摻雜濃度相等。
8.如權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述半導體結構還包括：
9.如權利要求8所述的半導體結構，其特征在于，所述半導體結構還包括：
10.如權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述半導體結構還包括：
11.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：
12.如權利要求11所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述去除部分區域的所述初始第一摻雜類型區，形成第二摻雜類型溝槽的步驟包括：
13.如權利要求12所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述遮擋層的形成方法包括：
14.如權利要求11所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述在所述第二摻雜類型溝槽內填充第二摻雜類型材料，形成階梯摻雜的初始第二摻雜類型區的步驟之后，還包括：
...【技術特征摘要】
1.一種半導體結構，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述第一摻雜類型區的離子摻雜濃度沿著垂直于所述襯底表面的方向均勻遞增或遞減。
3.如權利要求1或2所述的半導體結構，其特征在于，所述第二摻雜類型區的離子摻雜濃度沿著垂直于所述襯底表面的方向階梯遞增或遞減。
4.如權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述第一摻雜類型區為n型摻雜，所述第一摻雜類型區的離子摻雜濃度的梯度方向垂直于所述襯底表面且沿所述襯底指向所述外延層的方向離子摻雜濃度遞減；所述第二摻雜類型區為p型摻雜，所述第二摻雜類型區的梯度方向垂直于所述襯底表面且沿所述襯底指向所述外延層的方向離子摻雜濃度遞增。
5.如權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，沿垂直于所述襯底的方向，所述第一摻雜類型區包括m個層疊設置的第一摻雜類型的摻雜層，所述第二摻雜類型區包括m個層疊設置的第二摻雜類型的摻雜層，其中，m為大于1的整數；在所述摻雜層內部離子摻雜濃度處處相等，在相鄰的所述摻雜層之間離子摻雜濃度階梯變化。
6.如權利要求5所述的半導體結構，其特征在于，所述第一摻雜類型的摻雜層的厚度與所述第二摻雜類型的摻雜層的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊卓，楊林宏，張艷紅，張書玉，郝揚，白若，
申請(專利權)人：中芯國際集成電路制造天津有限公司，
類型：發明
國別省市：
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