[發明專利]一種場效應晶體管的實現方法

有效

• 申請號: 202110305868.2
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113066726B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 黃宏嘉;林和;牛崇實;洪學天;張維忠
• 申請（專利權）人: 弘大芯源（深圳）半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/66;H01L29/10
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 吳金水

本發明提供了一種新型嵌入式晶體管的實現方法，包括：在目標晶體管中設置嵌入式通道，來將目標晶體管中的漏極和源極區域與柵極邊界間隔預設距離；在柵極邊界與源極之間以及柵極邊界與源極之間對應的嵌入式通道中，建立摻雜濃度，構成新型嵌入式晶體管；對新型嵌入式晶體管進行驗證，確定是否合格；若合格，保持當前設置的嵌入式通道以及建立的摻雜濃度不變；否則，對當前設置的嵌入式通道以及建立的摻雜濃度進行調整。通過設置嵌入式通道以及在嵌入式通道中建立摻雜濃度，來構建新型嵌入式晶體管，并對其進行驗證，可以有效改善晶體管中局部電場的不均勻性，降低擊穿的可能性。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種場效應晶體管的實現方法。

背景技術

已知的具有金屬柵極的場效應晶體管（MOSFET）的設計，在有相反的導電類型的襯底上有嵌入式通道，源極，漏極區域。MOSFET的漏極-源極區域之間的擊穿電壓基本上取決于源極和漏極區域與柵極邊界重疊的地方的電場強度。如圖1所示，在這些地方，由于源極區和漏極區中雜質的濃度較高，半導體結構中的內部電場強度比遠離柵極邊界的地方的電場強度高得多，因此很可能會出現半導體結構的局部擊穿。特別是當漏極-源極反向電壓被施加到場效應晶體管源極與漏極之間時，會產生“熱”電荷載流子效應，這將導致晶體管的擊穿電壓的進一步降低。

很明顯的是，此設計具有以下技術問題：

1）由于使用了非自我對準的形成源區和漏區的工藝，金屬柵極的存在限制了最小通道長度的尺寸；

2）金屬柵極的存在使具有薄柵極氧化物的晶體管的制造過程復雜化；

3）高摻雜漏極區域的高電場強度導致了晶體管的漏極-源極的低擊穿電壓。

因此，本發明提出一種場效應晶體管的實現方法。

發明內容

本發明提供一種場效應晶體管的實現方法，用以通過設置嵌入式通道以及在柵極邊界與源極之間以及柵極邊界與漏極之間分別建立對應的摻雜濃度，來構建嵌入式晶體管，并對其進行驗證，可以有效改善晶體管中局部電場的不均勻性，降低擊穿的可能性。

本發明提供一種嵌入式晶體管的實現方法，包括：

步驟1：在目標晶體管中設置嵌入式通道，來將所述目標晶體管中的漏極和源極區域與柵極邊界間隔預設距離；

步驟2：在所述柵極邊界與源極之間以及柵極邊界與漏極之間，分別建立對應的摻雜濃度，構成嵌入式晶體管；

步驟3：對所述嵌入式晶體管進行驗證，確定是否合格；

若合格，保持當前設置的嵌入式通道以及建立的摻雜濃度不變；

否則，對當前設置的嵌入式通道以及建立的摻雜濃度進行調整。

在一種可能實現的方式中，所述嵌入式通道的長度大于柵極長度。

在一種可能實現的方式中，所述嵌入式晶體管的結構公式如下：

；

其中，表示所述嵌入式晶體管的通道長度；表示所述嵌入式晶體管的柵極長度；a表示所述嵌入式晶體管的柵極至源極或柵極至漏極之間的距離。

在一種可能實現的方式中，步驟1中，在目標晶體管中設置嵌入式通道之前包括：

確定所述目標晶體管的型號，并基于所述型號調取不同輸入電壓下所對應的源極和漏極區域與柵極邊界重疊區域的標準電場強度；

當柵極與源極和漏極之間距離為第一距離時，按照間隔時間向所述目標晶體管輸入不同目標電壓，并測量對應的源極和漏極區域與柵極邊界重疊區域的實際電場強度，同時，在測量得到實際電場強度的過程中，監測所述目標晶體管的工作參數集合，所述工作參數集合包括：當前工作溫度、當前工作功率；