覆蓋源區(qū)的柵極302 ;其中，所述柵極302的材料優(yōu)選多晶硅。
[0026]橫向雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的實施方式以N型器件為例，本發(fā)明提供了一種提高擊穿電壓的FinFET的LDMOS半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，如圖3中所示，相比與圖1所示的LDMOS的俯視示意圖，本發(fā)明提供了一種從FinFET的LDMOS半導(dǎo)體器件的布局(layout)方式上獲得較高擊穿電壓，就是將傳統(tǒng)FinFET的LDMOS中的位于半導(dǎo)體襯底上的鰭片結(jié)構(gòu)變?yōu)槁﹨^(qū)側(cè)面鰭片的中心與溝道區(qū)域中的兩鰭片之間的中心位置在同一直線上，這種器件結(jié)構(gòu)增大了漏區(qū)側(cè)面的電壓下降距離(falling distance),以提高了 FinFET的LDMOS器件源區(qū)側(cè)面的擊穿電壓值。其中，F(xiàn)inFET的LDMOS器件結(jié)構(gòu)還包括多個與所述鰭片結(jié)構(gòu)平行設(shè)置的鰭片結(jié)構(gòu)，相鄰的兩個鰭片結(jié)構(gòu)共用一個所述分支鰭片結(jié)構(gòu)，所述分支鰭片結(jié)構(gòu)的中心線與所述兩個相鄰鰭片結(jié)構(gòu)的中間線對齊。
[0027]在該實施例中，具有FinFET的橫向雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管為N型器件，以下對該實施例的FinFET的LDMOS結(jié)構(gòu)進行具體說明。
[0028]FinFET的LDMOS形成于半導(dǎo)體襯底上，半導(dǎo)體襯底為硅襯底。在半導(dǎo)體襯底內(nèi)摻雜形成漂移區(qū)(阱區(qū))和阱區(qū)。漂移區(qū)(阱區(qū))和阱區(qū)的摻雜類型不同。
[0029]在本實施例中所述襯底為P型襯底，其具體的摻雜濃度不受本發(fā)明限制性的。半導(dǎo)體襯底具體的可以通過外延生長形成，也可以為晶圓襯底。
[0030]采用標(biāo)準(zhǔn)的阱注入工藝在半導(dǎo)體襯底中形成P阱?？梢酝ㄟ^高能量注入工藝形成P阱，也可以通過低能量注入，搭配高溫?zé)嵬嘶疬^程形成P阱。在阱中可以形成LDMOS器件的源區(qū)和體引出區(qū)。漂移區(qū)和P阱形成方式相似，可以通過高能量注入工藝形成，也可以通過低能量注入，搭配高溫?zé)嵬嘶疬^程形成。
[0031]在半導(dǎo)體襯底上形成P阱作為體區(qū)。優(yōu)選實例中，體區(qū)的摻雜濃度范圍可以為115原子/cm3?118原子/cm3，例如摻雜濃度設(shè)置為117原子/cm3。對于N溝道LDM0S，漂移區(qū)為N型摻雜。同時還在半導(dǎo)體襯底中形成漂移區(qū)，漂移區(qū)位于半導(dǎo)體襯底內(nèi)，且位于源極和漏極之間，漂移區(qū)一般為輕摻雜區(qū)，漂移區(qū)的存在可提供LDMOS器件的擊穿電壓，同時減小源、漏極之間的寄生電容，對于N溝槽LDM0S，漂移區(qū)為N型摻雜，其摻雜濃度一般低于漏極的摻雜濃度，在優(yōu)選實施例中，漂移區(qū)摻雜濃度范圍可以為115原子/cm3?118原子/cm3。后續(xù)形成的漂移區(qū)場氧化層即是在漂移區(qū)上方形成的場區(qū)，所述場區(qū)為淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)(STI)。
[0032]在本發(fā)明的一【具體實施方式】中，在半導(dǎo)體襯底上形成有氮化硅層和氧化硅層，以具有漂移區(qū)的光刻膠層為掩膜，采用干法刻蝕依次刻蝕掉漂移區(qū)上方的氮化硅層和氧化硅層，以及硅層，以形成溝槽結(jié)構(gòu)，去除具有漂移區(qū)圖案的光刻膠層，采用氧化層淀積和磨平方式形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)(STI)，所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)位于所述源區(qū)和所述漏區(qū)之間。
[0033]采用淺溝槽隔離技術(shù)在半導(dǎo)體襯底上形成隔離區(qū)氧化層。半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成有阱區(qū)和漂移區(qū)。
[0034]在所述阱上形成半導(dǎo)體材料層，圖案化所述半導(dǎo)體材料層得到鰭片結(jié)構(gòu)。接著，形成橫跨且包圍所述鰭片結(jié)構(gòu)的柵極，所述柵極同時覆蓋部分所述漂移區(qū)(N阱)和所述P阱區(qū)，且部分覆蓋所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，其中，在所述漏區(qū)側(cè)面具有彼此分開的兩個分支鰭片結(jié)構(gòu)，以加快半導(dǎo)體器件中的離子擴散。
[0035]在本發(fā)明的一【具體實施方式】中，在半導(dǎo)體襯體內(nèi)注入形成阱區(qū)和漂移區(qū)，阱區(qū)和漂移區(qū)都可以通過高能量注入形成，也可以通過低能量注入，搭配高溫?zé)嵬嘶鹦纬伞Ｚ鍏^(qū)作為體區(qū)，在體區(qū)內(nèi)注入P+型雜質(zhì)形成體弓丨出區(qū)，以及注入N+型雜質(zhì)形成源區(qū)。在漂移區(qū)內(nèi)注入N+型雜質(zhì)形成漏區(qū)。源區(qū)和漏區(qū)的摻雜濃度可以相同，因此，二者可以同步地?fù)诫s形成。在優(yōu)選實施例中，源區(qū)和漏區(qū)的N型摻雜濃度范圍可以為118原子/cm3?121原子/cm3，例如摻雜濃度設(shè)置為102°原子/cm3。
[0036]最后在半導(dǎo)體襯底上沉積層間介質(zhì)層(未示出)，并在層間介質(zhì)層上形成相應(yīng)的通孔，在所述相應(yīng)通孔中引入金屬可將柵極、源極、漏極和體引出區(qū)與相應(yīng)的柵極G、源極S、漏極D和Bulk相連。
[0037]橫向雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的制造方法也以N型器件為例，包括以下步驟
[0038]步驟a:在P型襯底上采用標(biāo)準(zhǔn)的阱注入工藝，形成P阱；
[0039]步驟b:在P型襯體上注入N型雜質(zhì)形成漂移區(qū)；
[0040]步驟c:采用標(biāo)準(zhǔn)的淺溝槽隔離工藝或熱氧化生長工藝，定義器件的有源區(qū)，并在場區(qū)形成場氧化層；
[0041]步驟d:在P型襯底上形成鰭片結(jié)構(gòu)；
[0042]步驟e:利用標(biāo)準(zhǔn)的多晶硅淀積和刻蝕工藝在鰭片結(jié)構(gòu)上形成柵極；
[0043]步驟f:阱區(qū)內(nèi)注入P+型雜質(zhì)形成體引區(qū)，阱區(qū)及漂移區(qū)內(nèi)注入N+雜質(zhì)形成源、漏極；
[0044]沉積形成介質(zhì)層、刻蝕接觸孔、在接觸孔中沉積金屬層、刻蝕金屬導(dǎo)線以及鈍化等步驟均是本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的技術(shù)手段在此就不詳細(xì)贅述。
[0045]以上所示實施方式僅是以NMOS為例，也可以應(yīng)用在PM0S，本發(fā)明技術(shù)人員僅需做簡單變形即可實現(xiàn)。
[0046]本發(fā)明已經(jīng)通過上述實施例進行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護的范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種寄生FinFET的橫向雙擴散半導(dǎo)體器件，包括: 半導(dǎo)體襯底； 位于所述半導(dǎo)體襯底上的鰭片結(jié)構(gòu)； 位于所述鰭片結(jié)構(gòu)內(nèi)并列設(shè)置的第一阱區(qū)和第二阱區(qū)，所述第一阱區(qū)與所述第二阱區(qū)的摻雜類型不同； 位于所述第二阱區(qū)內(nèi)的源區(qū)； 位于所述第一阱區(qū)內(nèi)的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)和漏區(qū)，所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)位于所述源區(qū)和所述漏區(qū)之間； 橫跨所述鰭片結(jié)構(gòu)的柵極，所述柵極還覆蓋部分所述第一阱區(qū)和所述第二阱區(qū)，且部分覆蓋所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)， 其中，所述鰭片結(jié)構(gòu)在所述漏區(qū)側(cè)具有彼此分開的兩個分支鰭片結(jié)構(gòu)，以加快離子的擴散。
2.如權(quán)利要求1所述的寄生FinFET的橫向雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，其特征在于，位于所述漏區(qū)側(cè)面的所述兩個鰭片結(jié)構(gòu)的中心與溝道區(qū)域中的所述鰭片之間的中心位置在同一直線上。
3.如權(quán)利要求1所述的寄生FinFET的橫向雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，其特征在于，位于所述漏區(qū)側(cè)面的所述兩個鰭片結(jié)構(gòu)增大了所述漏區(qū)側(cè)面電壓的下降距離。
4.如權(quán)利要求1所述的寄生FinFET的橫向雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，其特征在于，位于所述漏區(qū)側(cè)面的所述兩個鰭片結(jié)構(gòu)提高了漏區(qū)側(cè)面的擊穿電壓。
5.如權(quán)利要求1所述的寄生FinFET的橫向雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，其特征在于，還包括多個與所述鰭片結(jié)構(gòu)平行設(shè)置的鰭片結(jié)構(gòu)，相鄰的兩個鰭片結(jié)構(gòu)共用一個所述分支鰭片結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求5所述的寄生FinFET的橫向雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述分支鰭片結(jié)構(gòu)的中心線與所述兩個相鄰鰭片結(jié)構(gòu)的中間線對齊。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種寄生FinFET的橫向雙擴散半導(dǎo)體器件，包括：半導(dǎo)體襯底；位于所述半導(dǎo)體襯底上的鰭片結(jié)構(gòu)；位于所述鰭片結(jié)構(gòu)內(nèi)并列設(shè)置的第一阱區(qū)和第二阱區(qū)，所述第一阱區(qū)與所述第二阱區(qū)的摻雜類型不同；位于所述第二阱區(qū)內(nèi)的源區(qū)；位于所述第一阱區(qū)內(nèi)的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)和漏區(qū)，所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)位于所述源區(qū)和所述漏區(qū)之間；橫跨所述鰭片結(jié)構(gòu)的柵極，所述柵極還覆蓋部分所述第一阱區(qū)和所述第二阱區(qū)，且部分覆蓋所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，其中，所述鰭片結(jié)構(gòu)在所述漏區(qū)側(cè)具有彼此分開的兩個分支鰭片結(jié)構(gòu)，以加快離子的擴散。根據(jù)本發(fā)明制備的半導(dǎo)體器件，提高了FinFET的LDMOS器件源區(qū)側(cè)面的擊穿電壓值。
【IPC分類】H01L29-78, H01L29-06
【公開號】CN104576732
【申請?zhí)枴緾N201310496879
【發(fā)明人】李勇, 居建華, 俞少峰
【申請人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月21日