[發明專利]常規隧穿場效應晶體管的襯底漏電隔離結構及工藝方法

在審

• 申請號: 201910265718.6
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN111785770A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 黃芊芊;仲原;陳誠;郭令儀;葉樂;黃如
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L21/331;H01L29/739
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理有限公司 11360
• 代理人: 賈曉玲

1.一種常規隧穿場效應晶體管的襯底漏電隔離結構，包括P型襯底，在P襯底上有有源區，有源區外為淺槽隔離；其特征是，有源區被NWELL包圍；相鄰兩個NWELL之間是PWELL。

2.如權利要求1所述的一種基于常規隧穿場效應晶體管的襯底漏電隔離結構，其特征是，相鄰兩個NWELL之間的PWELL，其寬度等于或稍小于兩個Nwell之間的距離。

3.如權利要求1或2所述的常規隧穿場效應晶體管的襯底漏電隔離結構，其特征是，PWELL寬度可以稍小于相鄰兩個NWELL之間的距離，稍小尺寸優選為0.04μm至0.06μm。

4.如權利要求1或3所述的常規隧穿場效應晶體管的襯底漏電隔離結構，其特征是，在兩個NWELL之間的PWELL的邊界與有源區邊界的距離在0.25μm至0.35μm之間。

5.如權利要求1或4所述的常規隧穿場效應晶體管的襯底漏電隔離結構，其特征是，Nwell的寬度比有源區寬度大，Nwell邊界與有源區的距離為0.2μm至0.3μm。

6.一種常規隧穿場效應晶體管的襯底漏電隔離結構的工藝方法，其特征是，

步驟1：摻雜硼(B)得到一個P型襯底；

步驟2：以各向異性的方式在P型襯底上沉積氧化層；

步驟3：在設計好的有源區外以離子注入的方式注入硼來形成Pwell；

步驟4：以離子注入的方式注入磷來形成Nwell，注入區域為有源區注入框外擴0.2μm至0.3μm；

步驟5：全片以各向異性的方法刻蝕氧化層；

步驟6：做淺槽隔離(STI)，具體的方法是在有源區以外的地方以各向異性的方式刻蝕硅；再在有源區以外的地方以各向異性的方式沉積氧化層；

步驟7：做兩個器件的P型摻雜區和N型摻雜區，其中N型摻雜區注入區為有源區的一側，以離子注入的方式注入砷；P型摻雜區為有源區的另一側，以離子注入的方式注入BF₂；

有源區除了P型摻雜區和N型摻雜區外為柵區域；

步驟8：做柵氧化層，即全片以各向異性的方式沉淀一層氧化層，然后將柵區域以外的氧化層以各向異性的方式刻蝕掉。

7.如權利要求6所述的常規隧穿場效應晶體管的襯底漏電隔離結構的工藝方法，其特征是，

步驟1中的摻雜硼(B)的P型襯底，其摻雜硼(B)濃度優選為8e14cm^-3至8e15cm^-3之間；

步驟2中的氧化層厚度優選為0.009μm至0.013μm；

步驟5中刻蝕的氧化層厚度為0.011μm至0.019μm之間；

步驟6中刻蝕硅的厚度優選為0.2μm至0.4μm；氧化層沉積的厚度優選為0.2μm至0.4μm。

步驟8中的柵氧化層的淀積厚度優選為2nm至4nm；柵區域以外的氧化層刻蝕厚度優選為2nm至4nm。

8.如權利要求6或7所述的常規隧穿場效應晶體管的襯底漏電隔離結構的工藝方法，其特征是，

步驟7中N型摻雜區注入區為有源區的一側，寬度優選為0.35μm至0.4μm,以離子注入的方式注入砷，注入劑量優選為5e4cm^-2至5e5cm^-2之間，注入能量優選為3kev至7kev之間；

P型摻雜區寬度優選為0.35μm至0.4μm，以離子注入的方式注入BF₂，注入劑量優選為1e15cm^-2至1e16cm^-2之間，注入能量優選為1kev至3kev之間。