一種寄生FinFET的橫向雙擴散半導體器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應(yīng)晶體管(Lateral DoubleDiffused MOSFET, LDMOS)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種寄生FinFET的LDMOS器件結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導體技術(shù)的不斷發(fā)展，橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應(yīng)晶體管(LDMOS )器件由于其具有良好的短溝道特性而被廣泛的應(yīng)用于功率集成電路。LDMOS器件非常適合應(yīng)用于RF (射頻)基站和功率MOSFET (金屬氧化物半導體場效應(yīng)晶體管)轉(zhuǎn)換。在RF技術(shù)的應(yīng)用中，由于LDMOS具有高功率性能、高增益、優(yōu)良的線性度(linearity)以及低制造成本，LDMOS器件主要應(yīng)用在基站電路中。在功率MOSFET的應(yīng)用中，例如在DC-CD轉(zhuǎn)換器中，LDMOS器件具有優(yōu)秀的轉(zhuǎn)換性能，與其他的功率轉(zhuǎn)換設(shè)備相比LDMOS器件能夠降低轉(zhuǎn)換損耗。因此，LDMOS技術(shù)為新一代基站放大器帶來較高的功率峰均比、更高增益與線性度，同時為多媒體服務(wù)帶來更高的數(shù)據(jù)傳輸率。
[0003]由于LDMOS器件通常用于功率電路，例如RF技術(shù)和功率MOSFETs器件中，功率電路需要獲得高壓功率放大和較大的輸出功率，因此LDMOS器件必須能承受較高的電壓。隨著LDMOS的廣泛應(yīng)用功率集成電路，對LDMOS的器件性能要求也越來越高，要求較高的LDMOS器件的擊穿電壓，還可能要求增加閾值漂移和良好的性能，總之，對具有更高的擊穿電壓的LDMOS器件的需求越來越迫切。現(xiàn)有的LDMOS器件很難滿足具有較高擊穿電壓的要求。
[0004]隨著半導體器件的不斷縮小來自制造和設(shè)計方面的挑戰(zhàn)促使三維設(shè)計如鰭片場效應(yīng)晶體管(FinFET)的發(fā)展，在FinFET的制作工藝中，LDMOS器件通常由平面器件轉(zhuǎn)變成為鰭片結(jié)構(gòu)器件，LDMOS平面工藝在轉(zhuǎn)變?yōu)镕inFET工藝之后，LDMOS器件的擊穿電壓將降低。因此，在FinFET工藝中如何提高LDMOS器件的擊穿電壓是急需解決的問題。
[0005]如圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制作的FinFET的LDMOS器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，F(xiàn)inFET的LDMOS器件包括源極100、柵極101、漏極102，以及位于柵極101和漏極102下方的鰭片結(jié)構(gòu)103，位于柵極101和漏極102之間的隔離區(qū)(STI) 104。如圖2A-2B為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制作的FinFET的LDMOS器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2A-2B為沿圖1中的X方向做截面所得到的FinFET的LDMOS器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。以NLDMOS器件為例，如圖2A所示，LDMOS器件包括襯底200，襯底內(nèi)形成有源區(qū)，襯底內(nèi)的P阱201，位于襯底200和P阱201表層交界處的場氧化層(STI)202，位于半導體襯底200內(nèi)的漂移區(qū)(N阱)，漂移區(qū)上方的覆蓋有漂移區(qū)場氧化層203，位于阱區(qū)201內(nèi)的源區(qū)204，位于漂移區(qū)內(nèi)的漏區(qū)205，位于襯底200上方的柵極結(jié)構(gòu)206，在源區(qū)、漏區(qū)以及柵極上可以分別構(gòu)圖引出源極、漏極、以及柵極。圖2B為PLDMOS器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，與圖2A相比僅需做簡單變形即可實現(xiàn)。
[0006]因此，需要一種新型的FinFET的LDMOS半導體器件，以能提高在FinFET工藝中的LDMOS器件的擊穿電壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在【具體實施方式】部分中進一步詳細說明。本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術(shù)方案的保護范圍。
[0008]為了有效解決上述問題，一種寄生FinFET的橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應(yīng)晶體管，包括:半導體襯底；位于所述半導體襯底上的鰭片結(jié)構(gòu)；位于所述鰭片結(jié)構(gòu)內(nèi)并列設(shè)置的第一阱區(qū)和第二阱區(qū)，所述第一阱區(qū)與所述第二阱區(qū)的摻雜類型不同；位于所述第二阱區(qū)內(nèi)的源區(qū)；位于所述第一阱區(qū)內(nèi)的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)和漏區(qū)，所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)位于所述源區(qū)和所述漏區(qū)之間；橫跨所述鰭片結(jié)構(gòu)的柵極，所述柵極還覆蓋部分所述第一阱區(qū)和所述第二阱區(qū)，且部分覆蓋所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，其中，所述鰭片結(jié)構(gòu)在所述漏區(qū)側(cè)具有彼此分開的兩個分支鰭片結(jié)構(gòu)，以加快離子的擴散。
[0009]優(yōu)選地，位于所述漏區(qū)側(cè)面的所述兩個鰭片結(jié)構(gòu)的中心與溝道區(qū)域中的所述鰭片之間的中心位置在同一直線上。
[0010]優(yōu)選地，位于所述漏區(qū)側(cè)面的所述兩個鰭片結(jié)構(gòu)增大了所述漏區(qū)側(cè)面電壓的下降距離。
[0011]優(yōu)選地，位于所述漏區(qū)側(cè)面的所述兩個鰭片結(jié)構(gòu)提高了漏區(qū)側(cè)面的擊穿電壓。
[0012]優(yōu)選地，還包括多個與所述鰭片結(jié)構(gòu)平行設(shè)置的鰭片結(jié)構(gòu)，相鄰的兩個鰭片結(jié)構(gòu)共用一個所述分支鰭片結(jié)構(gòu)。
[0013]優(yōu)選地，所述分支鰭片結(jié)構(gòu)的中心線與所述兩個相鄰鰭片結(jié)構(gòu)的中間線對齊。
[0014]綜上所述，根據(jù)本發(fā)明制備的半導體器件，增大了漏區(qū)側(cè)面的電壓下降距離(falling distance),以提高了 FinFET的LDMOS器件源區(qū)側(cè)面的擊穿電壓值。
【附圖說明】
[0015]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，
[0016]圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制作的FinFET的LDMOS器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2A-2B為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制作的FinFET的LDMOS器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式制作的FinFET的LDMOS器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]在下文的描述中，給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進行描述。
[0020]為了徹底了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細的步驟，以便說明本發(fā)明是如何改進制作半導體器件結(jié)構(gòu)的工藝來解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于半導體領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習的特殊細節(jié)。本發(fā)明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本發(fā)明還可以具有其他實施方式。
[0021]應(yīng)當理解的是，當在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。
[0022]本文中。“上” “下” “左” “右”的方向型術(shù)語是相對于附圖中FinFET的LDMOS的方位來定義的(例如，左右方向是指FinFET的LDMOS的溝道方向、其平行于襯底表面、上下方向垂直于襯底表面)。并且，應(yīng)當理解到，這些方向性術(shù)語是相對概念，它們用于相對的描述和澄清，其可以根據(jù)FinFET的LDMOS所放置的方位的變化而相應(yīng)地發(fā)生變化。
[0023]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出了一種新型的FinFET的LDMOS半導體器件結(jié)構(gòu)。下面結(jié)合附圖3對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細說明。參照圖3，示出根據(jù)本發(fā)明一個方面的實施例的相關(guān)步驟的示意圖。
[0024]下面結(jié)合附圖3對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。參照圖3，示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式制作的FinFET的LDMOS器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。在該實施例中，橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應(yīng)晶體管為N型器件，以下結(jié)合圖3對該實施例的LDMOS結(jié)構(gòu)進行具體說明。
[0025]圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式制作的LDMOS器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，LDMOS器件包括半導體襯底300、源極301、柵極302、漏極303，以及位于柵極301和漏極303下方的鰭片結(jié)構(gòu)304，位于柵極301和漏極303之間的隔離區(qū)(STI) 305。半導體襯底300包括源區(qū)和漏區(qū)，分別在源區(qū)和漏區(qū)上形成源極和漏極。根據(jù)本發(fā)明制作的半導體器件結(jié)構(gòu)，在漏區(qū)側(cè)面添加分開的兩個鰭片結(jié)構(gòu)304a和304b，以提高了器件中的離子擴散。同時，在如3圖所示的器件結(jié)構(gòu)中，漏區(qū)側(cè)面鰭片的中心與溝道區(qū)域中的兩鰭片之間的中心位置在同一直線上,具體的,漏區(qū)側(cè)面的鰭片結(jié)構(gòu)304a的中心與溝道區(qū)域中的兩個鰭片304c和304d中心在同一直線上。在半導體襯底表面上形成有部分