[發(fā)明專利]低閾值電壓金屬氧化物半導(dǎo)體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310301246.8
• 申請(qǐng)日: 2013-07-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103579344A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊藤明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 美國(guó)博通公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 田喜慶

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)大體上涉及金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）。更具體地，涉及一種低閾值電壓分柵高性能橫向擴(kuò)散的金屬氧化物半導(dǎo)體（LDMOS）。

背景技術(shù)

硅半導(dǎo)體工藝具有用于制造集成電路的高級(jí)復(fù)雜的操作。隨著制造處理技術(shù)的不斷進(jìn)步，集成電路的核心和IO工作電壓已被減小。然而，輔助裝置的工作電壓仍沒(méi)有變化。輔助裝置包括用于與集成電路結(jié)合的裝置。例如，輔助裝置可為任何與集成電路耦接的裝置，如打印機(jī)、掃描儀、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器，或是照相機(jī)。

集成電路可包括：互相連接的有源和無(wú)源元件的陣列，舉例而言，通過(guò)連續(xù)的一系列兼容處理集成或沉積在襯底上的晶體管、電阻器、電容器、導(dǎo)體。輔助裝置可以在比包含在集成電路中的晶體管的擊穿電壓高的電壓下工作。隨著施加在晶體管上的工作電壓的增加，該晶體管會(huì)最終被擊穿而導(dǎo)致無(wú)法控制的電流的增加。擊穿電壓是該無(wú)法控制的電流的增加發(fā)生時(shí)的電壓電平。擊穿的示例可包括例如穿通、雪崩擊穿、以及柵氧擊穿。長(zhǎng)時(shí)間工作在擊穿電壓以上減少晶體管的壽命。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種半導(dǎo)體器件，包括：源區(qū)，被布置于半導(dǎo)體襯底；漏區(qū)，被布置于半導(dǎo)體襯底；柵區(qū)，被布置到半導(dǎo)體襯底上，并且位于源區(qū)和漏區(qū)之間；柵氧區(qū)，被布置在半導(dǎo)體襯底上并與柵區(qū)接觸；以及阱區(qū)，被植入到半導(dǎo)體襯底上并位于柵區(qū)和柵氧區(qū)的下面，其中，柵氧區(qū)具有與阱區(qū)接觸的下外沿部分。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的一個(gè)方面，阱區(qū)包括第一阱和第二阱，第一阱和第二阱被植入不同材料。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的一個(gè)方面，柵氧區(qū)在第一阱與第二阱之間具有在襯底區(qū)之上的低內(nèi)部部分。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的一個(gè)方面，源區(qū)、漏區(qū)、以及柵區(qū)被植入n型材料。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的一個(gè)方面，源區(qū)、漏區(qū)、以及柵區(qū)被植入p型材料。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的一個(gè)方面，柵氧區(qū)包括具有第一厚度的第一部分和具有第二厚度的第二部分，第一厚度基本上大于第二厚度。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的一個(gè)方面，阱區(qū)包括具有第一長(zhǎng)度的第一阱，第一阱與第一部分接觸。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的一個(gè)方面，阱區(qū)還包括第二阱，第二阱具有比第一長(zhǎng)度更短的第二長(zhǎng)度。

根據(jù)本公開(kāi)的另一種實(shí)施方式，提供一種半導(dǎo)體器件，包括：源區(qū)，被布置于半導(dǎo)體襯底；漏區(qū)，被布置于半導(dǎo)體襯底；柵區(qū)，被布置到半導(dǎo)體襯底上，并且位于源區(qū)與漏區(qū)之間；柵氧區(qū)，被布置到半導(dǎo)體襯底上與柵區(qū)接觸；第一阱，被植入到半導(dǎo)體襯底上并與柵氧區(qū)接觸，第一阱具有第一高度，以及第二阱，被植入到位于淺槽隔離（STI）區(qū)下面的半導(dǎo)體襯底上，第二阱具有第二高度，其中，第一高度比第二高度更大。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的一個(gè)方面，第二阱基本上在淺槽隔離區(qū)以下。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的一個(gè)方面，第一阱和第二阱之間有襯底區(qū)，襯底區(qū)在柵氧區(qū)和包植入層以下延伸，該包植入層與淺槽隔離區(qū)接觸。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的一個(gè)方面，所述半導(dǎo)體器件還包括：第三阱，與第一阱接觸。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的一個(gè)方面，襯底具有比第二高度更大的深度。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的一個(gè)方面，襯底區(qū)具有與第一高度基本上相等的深度。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的一個(gè)方面，第一阱具有第一長(zhǎng)度，第二阱具有第二長(zhǎng)度，并且其中，第一長(zhǎng)度大于第二長(zhǎng)度。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的一個(gè)方面，第三阱具有第三長(zhǎng)度，并且其中，第三長(zhǎng)度大于第二長(zhǎng)度。

根據(jù)本公開(kāi)的又一實(shí)施方式，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：源區(qū)，被布置于半導(dǎo)體襯底；漏區(qū)，被布置于半導(dǎo)體襯底；柵區(qū)，被布置到半導(dǎo)體襯底上，并且位于源區(qū)與漏區(qū)之間；柵氧區(qū)，被布置在半導(dǎo)體襯底上，與柵區(qū)接觸；第一阱，被植入到半導(dǎo)體襯底上并與柵氧區(qū)接觸，第一阱具有第一長(zhǎng)度；第二阱，被植入到位于第一淺槽隔離（STI）區(qū)下面的半導(dǎo)體襯底上，第二阱具有第二長(zhǎng)度；以及第三阱，被植入到位于第二淺槽隔離區(qū)下面的半導(dǎo)體襯底上，第三阱具有第三長(zhǎng)度，其中，襯底區(qū)形成于第一阱和第二阱之間。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的一個(gè)方面，半導(dǎo)體器件還包括位于第一阱、第二阱、和第三阱下面的深阱。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的一個(gè)方面，第一阱被植入p型材料，第二阱、第三阱以及深阱被植入n型材料。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的一個(gè)方面，第一阱被植入n型材料，第二阱、第三阱以及深阱被植入p型材料。

附圖說(shuō)明