[發明專利]半導體器件及其形成方法和模擬數字轉換器

在審

• 申請號: 202110380769.0
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113809013A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 楊松鑫;鄭宗期;蕭茹雄
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238;H01L27/092;H01L27/146
• 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;李偉

本發明提供了半導體器件及其形成方法。根據本發明，半導體器件包含：具有第一區域及第二區域的襯底；沿襯底的第一區域及第二區域上方的方向延伸的多個鰭結構；第一區域中的第一晶體管及第二晶體管；設置在第一晶體管與第二晶體管之間的第一隔離結構；第二區域中的第三晶體管及第四晶體管；以及設置在第三晶體管與第四晶體管之間的第二隔離結構。該第一隔離結構包含沿該方向的第一寬度且該第二隔離結構包含沿該方向的第二寬度。該第二寬度大于該第一寬度。本申請的實施例還涉及模擬數字轉換器。

技術領域

本申請的實施例涉及半導體器件及其形成方法和模擬數字轉換器。

背景技術

半導體集成電路(IC)行業經歷了快速增長。在集成電路發展的過程中，功能密度(即，每個芯片區域的互連器件的數量)通常已經增加，而幾何尺寸(即，可以使用制造工藝制造的最小元件(或線))已經減小。這種按比例縮小工藝通常帶來提高生產效率和降低相關成本的益處。然而，此類按比例縮小也伴隨著并入這些IC的器件的設計及制造的復雜性的增加，并且為了實現這些進步，需要在器件制造中進行類似發展。

例如輸入/輸出(I/O)器件或模擬數字轉換器(ADC)的高壓器件的開發，并不總是跟蹤例如邏輯器件或存儲器件的核心器件的開發。舉例來說，許多高壓器件仍然是平面器件，而核心器件已經被廣泛地實施為多柵極器件，例如鰭式場效應晶體管(FinFET)或全環柵(GAA)晶體管。用多柵極對應器件替換平面高壓器件可能并不直觀。例如，可能需要多柵極高壓器件之間的隔離結構以可靠地形成源極/漏極凹槽，并在源極/漏極凹槽中外延生長源極/漏極部件。由于隔離結構可能占據空間，因此用尺寸相當的多柵極高壓器件直接替換平面高壓器件可能是不合適的。此外，與核心器件相比，高壓器件由于其更高操作電壓而具有不同部件大小及絕緣要求。當核心器件與高壓器件在相同工件上或在相同鰭結構上制造時，這些不同部件尺寸可不適于在相同工藝中形成。因此，盡管現有高壓器件及形成高壓器件的工藝通常足以滿足它們的預期目的，但它們可能不是在所有方面都已令人滿意。

發明內容

本申請的一些實施例提供了一種形成半導體器件的方法，包括：提供工件，所述工件包括在所述工件的第一區域及第二區域上方沿第一方向延伸的多個鰭結構；形成穿過所述第一區域中的所述多個鰭結構的第一鰭切割溝槽；形成穿過所述第二區域中的所述多個鰭結構的第二鰭切割溝槽；分別在所述第一鰭切割溝槽及所述第二鰭切割溝槽中沉積介電材料以形成第一隔離部件及第二隔離部件；以及直接在所述第一隔離部件上方形成第一隔離柵極結構且直接在所述第二隔離部件上方形成第二隔離柵極結構，其中，所述第一鰭切割溝槽包含沿所述第一方向的第一寬度且所述第二鰭切割溝槽包含沿所述第一方向的第二寬度，其中，所述第二寬度與所述第一寬度的比率在3與30之間。

本申請的另一些實施例提供了一種半導體器件，包括：襯底，包含第一區域及第二區域；多個鰭結構，沿所述襯底的所述第一區域及所述第二區域上方的方向延伸；第一晶體管及第二晶體管，位于所述第一區域中，其中，所述第一晶體管包含設置在所述多個鰭結構的至少一個上方的第一柵極結構，且所述第二晶體管包含設置在所述多個鰭結構的至少一個上方的第二柵極結構；第一隔離結構，設置在所述第一晶體管與所述第二晶體管之間；第三晶體管及第四晶體管，位于所述第二區域中，其中，所述第三晶體管包含設置在所述多個鰭結構上方的第三柵極結構，且所述第四晶體管包含設置在所述多個鰭結構上方的第四柵極結構；以及第二隔離結構，設置在所述第三晶體管與所述第四晶體管之間，其中，所述第一隔離結構包含沿所述方向的第一寬度且所述第二隔離結構包含沿所述方向的第二寬度，其中，所述第二寬度與所述第一寬度的比率在約3與約30之間。