[發明專利]與FINFET工藝相兼容的二極管結構有效

申請號：	201310064398.0	申請日：	2013-02-28
公開（公告）號：	CN103855156A	公開（公告）日：	2014-06-11
發明（設計）人：	蔡宗哲;張伊鋒;李介文	申請（專利權）人：	臺灣積體電路制造股份有限公司
主分類號：	H01L27/06	分類號：	H01L27/06;H01L29/78;H01L29/861;H01L21/82
代理公司：	北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409	代理人：	章社杲;孫征
地址：	中國臺***	國省代碼：	中國臺灣;71
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摘要：
搜索關鍵詞：	finfet 工藝兼容二極管結構
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【說明書】：

技術領域

本發明總體上涉及半導體領域，更具體地，涉及與FINFET工藝相兼容的二極管結構。

背景技術

二極管是一種允許電流在一個方向通過而在另一個方向很難通過的電子器件。在現代電路設計中最常見的二極管是半導體二極管。

半導體二極管的實例包括淺溝槽隔離(STI)二極管和柵控二極管。這兩種二極管通常具有快速的導通時間和高導率，使得它們能很好地適應于靜電放電(ESD)保護電路。

在一些案例中，利用鰭式場效應晶體管(FinFET)工藝可以形成柵控二極管。由于FinFET，使得在半導體行業中，半導體的尺寸可以越來越小而相應的FET速度可以越來越快。事實上，FinFET或多個柵極晶體管可以用于32nm的子晶體管節點中。FinFET不僅提高了面密度還增強了溝道的柵極控制。

但不幸的是，柵控二極管和STI二極管均具有不良弊端。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種集成電路，包括：阱，具有第一摻雜類型，形成在具有第一摻雜類型的襯底的上方，阱包括鰭；源極，形成在阱的上方，位于鰭的第一側，源極具有第二摻雜類型；漏極，形成在阱的上方，位于鰭的第二側，漏極具有第一摻雜類型；以及柵氧化物，形成在鰭的上方，鰭的回退區將柵氧化物與源極橫向分隔開。

其中，柵氧化物僅部分地覆蓋鰭的頂面。

其中，在源極和漏極之間的鰭中限定溝道。

其中，柵氧化物覆蓋鰭的緊鄰漏極的一部分。

其中，回退區的第一寬度小于柵氧化物的第二寬度。

其中，柵氧化物的外側壁與漏極的內側壁垂直對齊。

其中，源極電連接至超過約三伏特的電壓源。

其中，漏極和柵極電連接至地線。

其中，第一摻雜類型是P型，第二摻雜類型是N型。

此外，還提供了一種集成電路，包括：阱，具有第一摻雜類型，形成在具有第一摻雜類型的襯底的上方，阱包括具有鰭式頂面的鰭；源極和漏極，形成在鰭的相對兩側，源極具有第二摻雜類型，漏極具有第一摻雜類型；以及柵氧化物，覆蓋鰭式頂面的第一部分，并留出鰭式頂面的第二部分，鰭式頂面的第二部分與未被柵氧化物覆蓋的回退區相對應。

其中，在源極和漏極之間的鰭中限定溝道。

其中，鰭式頂面的第一部分緊鄰漏極。

其中，回退區由鰭形成。

其中，源極電連接至超過約三伏特的電壓源，漏極和柵極電連接至地線。

其中，柵極氧化層的外側壁與漏極的內側壁垂直對齊。

其中，柵氧化物與鰭式頂面的第一部分相嚙合。

其中，回退區緊鄰源極。

此外，還提供了一種形成集成電路的方法，包括：在襯底的上方形成具有第一摻雜類型的阱，襯底具有第一摻雜類型，阱包括具有鰭式頂面的鰭；在鰭的相對側形成源極和漏極，源極具有第二摻雜類型，漏極具有第一摻雜類型；以及用柵氧化物覆蓋鰭式頂面的第一部分，并留出鰭式頂面的第二部分，鰭式頂面的第二部分與未被柵氧化物覆蓋的回退區相對應。

該方法進一步包括在源極和漏極之間形成溝道。

該方法進一步包括將源極電連接至超過約三伏特的電壓源，并將漏極和柵氧化物電連接至地線。

附圖說明

為了更全面地理解實施例及其優勢，現將結合附圖所進行的描述作為參考，其中：

圖1示出了傳統柵控二極管；

圖2示出了傳統淺溝槽隔離(STI)二極管；

圖3示出了具有回退區以及與鰭式場效應晶體管(FinFET)制作工藝兼容的實施例二極管；

圖4示出了圖1所示的傳統柵控二極管的頂視圖；

圖5示出了圖2所示的傳統STI二極管的頂視圖；

圖6示出了圖3所示的實施例二極管的頂視圖；

圖7示出了圖1所示的柵控二極管、圖2所示的STI二極管以及圖3所述的實施例二極管的導通電阻(Ron)和反向漏電流的對比圖表；

圖8以圖形示出橫跨圖2所示柵控二極管中柵氧化物的區的電場；