[發(fā)明專利]具有介電隔離溝槽的橫向MOSFET

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210202711.8
• 申請(qǐng)日: 2012-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103311272A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳柏羽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L29/78;H01L21/762;H01L21/336
• 代理公司: 北京德恒律治知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及具有介電隔離溝槽的橫向MOSFET。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體工業(yè)由于各種電子元件(即：晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成密度提高而得到了快迅發(fā)展。集成密度的提高在很大程度上得益于半導(dǎo)體工藝節(jié)點(diǎn)的尺寸縮減(例如，工藝節(jié)點(diǎn)朝亞20nm節(jié)點(diǎn)縮減)。由于半導(dǎo)體器件按比例縮小，因此需要新的技術(shù)來(lái)保持電子元件在更新?lián)Q代后的性能。例如，大功率應(yīng)用需要晶體管具有低的柵極與漏極之間的電容、低的導(dǎo)通電阻以及高擊穿電壓。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管(MOSFET)在現(xiàn)今的集成電路中得到了廣泛的應(yīng)用。MOSFET是壓控器件。當(dāng)控制電壓施加于MOSFET的柵極并且該控制電壓大于MOSFET的閾值時(shí)，會(huì)在MOSFET的漏極和源極之間建立導(dǎo)電溝道。結(jié)果，MOSFET的漏極和源極之間將有電流通過(guò)。另一方面，當(dāng)控制電壓小于MOSFET的閾值時(shí)，則MOSFET將相應(yīng)地截止。

MOSFET可包括兩個(gè)大類。一類是n溝道MOSFET；另一類是p溝道MOSFET。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，MOSFET可進(jìn)一步分為三個(gè)子類，即平面型MOSFET、橫向雙擴(kuò)散型MOS(LDMOS)FET和縱向雙擴(kuò)散型MOSFET。與其他MOSFET相比，LDMOS單位面積內(nèi)通過(guò)的電流更大，這是因?yàn)槠洳粚?duì)稱結(jié)構(gòu)在LDMOS的漏極和源極之間提供了短溝道。

為了進(jìn)一步提高LDMOS的性能，可在橫向MOSFET中加入隔離溝槽，以此增大橫向MOSFET的擊穿電壓。特別地，橫向MOSFET的柵極區(qū)、溝道區(qū)和漂移區(qū)沿隔離溝槽的側(cè)壁形成。這種橫向溝槽MOSFET結(jié)構(gòu)有助于減小導(dǎo)通電阻以及增大橫向MOSFET的擊穿電壓。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：

具有第一導(dǎo)電性的襯底，所述襯底包括埋在所述襯底中的絕緣層；

形成在所述襯底中的具有第二導(dǎo)電性的體區(qū)域；

形成在所述襯底中的隔離區(qū)；

形成在所述體區(qū)域中的具有所述第一導(dǎo)電性的第一有源區(qū)；

形成所述襯底中的具有所述第一導(dǎo)電性的第二有源區(qū)，其中所述第一有源區(qū)和所述第二有源區(qū)形成在所述隔離區(qū)的相對(duì)側(cè)；

漂移區(qū)，包括：形成在所述第二有源區(qū)和所述絕緣層之間的具有所述第一導(dǎo)電性和第一摻雜密度的第一漂移區(qū)；和形成在所述隔離區(qū)和所述絕緣層之間的具有所述第一導(dǎo)電性和第二摻雜密度的第二漂移區(qū)；

形成在所述襯底上方的第一介電層；以及

形成在所述第一介電層上方的柵極。

在可選實(shí)施例中，所述第一介電層形成在所述柵極與所述第一有源區(qū)之間。

在可選實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電性為N型；以及所述第二導(dǎo)電性為P型。

在可選實(shí)施例中，所述絕緣層包括二氧化硅；以及所述隔離區(qū)包括二氧化硅。

在可選實(shí)施例中，所述第一有源區(qū)為源極；以及所述第二有源區(qū)為漏極。

在可選實(shí)施例中，所述隔離區(qū)與所述絕緣層之間的距離在約0.05um到約0.3um的范圍內(nèi)。

在可選實(shí)施例中，所述體區(qū)域具有在約10¹⁷/cm³到約3×10¹⁸/cm³的范圍內(nèi)的摻雜密度。

在可選實(shí)施例中，所述第一有源區(qū)和所述第二有源區(qū)具有在約10¹⁹/cm³到約5×10¹⁹/cm³范圍內(nèi)的摻雜密度。

在可選實(shí)施例中，所述第一漂移區(qū)的所述第一摻雜密度在約10¹⁷/cm³到5×10¹⁷/cm³的范圍內(nèi)；以及所述第二漂移區(qū)的所述第二摻雜密度在約10¹⁷/cm³到5×10¹⁷/cm³的范圍內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種器件，包括：

埋在具有第一導(dǎo)電類型的襯底中的絕緣層；

形成在所述絕緣層上方的具有所述第一導(dǎo)電類型的漂移區(qū)；

形成所述漂移區(qū)上方的隔離區(qū)；

形成在所述漂移區(qū)上方的具有所述第一導(dǎo)電類型的漏極區(qū)；

形成所述襯底中的具有第二導(dǎo)電類型的體區(qū)域；