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半導(dǎo)體器件及其形成方法與流程

文檔序號(hào):12613455閱讀:204來源:國(guó)知局
半導(dǎo)體器件及其形成方法與流程

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種半導(dǎo)體器件及其形成方法。



背景技術(shù):

隨著半導(dǎo)體芯片的運(yùn)用越來越廣泛,導(dǎo)致半導(dǎo)體芯片受到靜電損傷的因素也越來越多。在現(xiàn)有的芯片設(shè)計(jì)中,常采用靜電放電(ESD,Electrostatic Discharge)保護(hù)電路以減少芯片損傷。現(xiàn)有的靜電放電保護(hù)電路的設(shè)計(jì)和應(yīng)用包括:柵接地的N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Gate Grounded NMOS,GGNMOS)保護(hù)電路、可控硅(Silicon Controlled Rectifier,SCR)保護(hù)電路、橫向擴(kuò)散場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Laterally Diffused MOS,LDMOS)保護(hù)電路等。

圖1是現(xiàn)有的柵接地的N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管保護(hù)結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖,包括:襯底10;位于襯底10內(nèi)的P型阱區(qū)11;位于P型阱區(qū)11表面的柵極結(jié)構(gòu)12;位于柵極結(jié)構(gòu)12兩側(cè)的P型阱區(qū)11內(nèi)的N型的源極13和N型的漏極14。所述N型源極13、P型阱區(qū)11和N型漏極14構(gòu)成一寄生NPN三極管;其中,所述源極13為寄生三極管的發(fā)射極,所述漏極14為寄生三極管的集電極,所述阱區(qū)11為寄生三極管的基區(qū);所述源極13、阱區(qū)11和柵極結(jié)構(gòu)12的柵極接地,外部電路的靜電電壓輸入漏極14,所述外部電路與芯片內(nèi)部電路電連接,用于驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部電路工作。

請(qǐng)參考圖1和圖2,圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的柵接地的N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極電流和漏極電壓的I/V特性圖。所述N型漏極14、P型阱區(qū)11和N型源極13構(gòu)成的NPN三極管,當(dāng)漏極14輸入的漏極電壓(即靜電電壓)持續(xù)升高,直至達(dá)到所述NPN三極管的擊穿電壓Vt(trigger voltage)時(shí),由所述N型漏極14、P型阱區(qū)11和N型源極13構(gòu)成的NPN三極管導(dǎo)通,在N型漏極14產(chǎn)生擊穿電流It,使積累于N型漏極14的靜電電荷能夠自N型源極13流走,即靜電電流通過柵接地的N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管進(jìn)行放電;當(dāng)漏極電壓下降至保持電壓Vh(holding voltage)時(shí),漏極電流達(dá)到Ih;之后,所述柵接地的N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的溝道 區(qū)進(jìn)入低阻狀態(tài),直至靜電電荷完全釋放,從而保護(hù)芯片內(nèi)部電路不會(huì)受到靜電損傷。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,使得半導(dǎo)體器件的尺寸不斷縮小,器件密度不斷提高,平面柵接地的N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管已無法滿足技術(shù)需求,需要在靜電放電保護(hù)電路中引入鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管。然而,隨著半導(dǎo)體器件的尺寸進(jìn)一步減小,即使在靜電放電保護(hù)電路中采用鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管,其性能依舊不穩(wěn)定。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明解決的問題是提供一種半導(dǎo)體器件及其形成方法,所形成的半導(dǎo)體器件性能改善。

為解決上述問題,本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的形成方法,包括:提供襯底,所述襯底表面具有第一鰭部,所述第一鰭部和襯底內(nèi)具有阱區(qū),所述阱區(qū)內(nèi)具有第二類型離子;在所述襯底表面形成隔離層,所述隔離層覆蓋所述第一鰭部的部分側(cè)壁,且所述隔離層的表面低于第一鰭部的頂部表面;形成橫跨所述第一鰭部的柵極結(jié)構(gòu),所述柵極結(jié)構(gòu)覆蓋部分第一鰭部的側(cè)壁和頂部表面以及部分隔離層表面;在所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的第一鰭部阱區(qū)內(nèi)形成源區(qū)和漏區(qū),所述源區(qū)和漏區(qū)內(nèi)具有第一類型離子;在所述第一鰭部?jī)?nèi)和部分襯底的阱區(qū)內(nèi)形成漏區(qū)延伸區(qū),所述漏區(qū)延伸區(qū)與所述漏區(qū)相連接,且所述漏區(qū)延伸區(qū)內(nèi)具有第一類型離子。

可選的,所述第一鰭部的數(shù)量大于或等于1個(gè)。

可選的,當(dāng)所述第一鰭部的數(shù)量大于1個(gè)時(shí),若干第一鰭部?jī)?nèi)均具有漏區(qū),且若干第一鰭部相鄰,所述若干第一鰭部?jī)?nèi)的若干漏區(qū)通過位于襯底內(nèi)的漏區(qū)延伸區(qū)相互連接。

可選的,若干相鄰的第一鰭部平行排列。

可選的,所述第二類型離子為P型離子。

可選的,所述阱區(qū)內(nèi)的第二類型離子的摻雜濃度為5E12atoms/cm3~1E14atoms/cm3。

可選的,所述襯底表面還具有第二鰭部,所述隔離層覆蓋所述第二鰭部的部分側(cè)壁,且所述隔離層的表面低于第二鰭部的頂部表面,所述阱區(qū)還位于所述第二鰭部?jī)?nèi)。

可選的,在所述第二鰭部的阱區(qū)內(nèi)形成基區(qū);所述基區(qū)內(nèi)具有第二類型離子,所述基區(qū)內(nèi)的第二類型離子的摻雜濃度高于阱區(qū)內(nèi)的第二類型離子的摻雜濃度。

可選的,所述第一類型離子為N型離子。

可選的,所述漏區(qū)延伸區(qū)內(nèi)的第一類型離子的摻雜濃度為1E14atoms/cm3~5E15atoms/cm3。

可選的,所述源區(qū)和漏區(qū)內(nèi)的第一類型離子的摻雜濃度為1E14atoms/cm3~5E15atoms/cm3。

可選的,所述漏區(qū)延伸區(qū)的底部到所述襯底表面的距離為3000?!?000埃。

可選的,所述源區(qū)和漏區(qū)的底部到所述第一鰭部頂部表面的距離為500?!?000埃。

可選的,還包括:在所述第一鰭部?jī)?nèi)和部分襯底內(nèi)形成源區(qū)延伸區(qū),所述源區(qū)延伸區(qū)與所述源區(qū)相連接,且所述源區(qū)延伸區(qū)內(nèi)具有第一類型離子。

可選的,當(dāng)所述第一鰭部的數(shù)量大于1個(gè)時(shí),若干第一鰭部?jī)?nèi)均具有源區(qū)延伸區(qū),且若干源區(qū)延伸區(qū)不連接。

可選的,所述柵極結(jié)構(gòu)包括偽柵極層;所述偽柵極層的材料為多晶硅。

可選的,還包括:在形成所述源區(qū)、漏區(qū)、漏區(qū)延伸區(qū)和柵極結(jié)構(gòu)之后,在所述隔離層表面、第一鰭部的側(cè)壁和頂部表面以及柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁表面形成介質(zhì)層,所述介質(zhì)層的表面與所述柵極結(jié)構(gòu)的頂部表面齊平;去除所述偽柵極層,在所述介質(zhì)層內(nèi)形成柵極溝槽;在所述柵極溝槽內(nèi)形成填充滿所述柵極溝槽的金屬柵。

可選的,所述第一鰭部頂部的寬度為13納米~20納米。

相應(yīng)的,本發(fā)明還提供一種采用上述方法形成的半導(dǎo)體器件,包括:襯底,所述襯底表面具有第一鰭部,所述第一鰭部和襯底內(nèi)具有阱區(qū),所述阱區(qū)內(nèi)具有第二類型離子;位于所述襯底表面形成隔離層,所述隔離層覆蓋所述第一鰭部的部分側(cè)壁,且所述隔離層的表面低于第一鰭部的頂部表面;橫跨所述第一鰭部的柵極結(jié)構(gòu),所述柵極結(jié)構(gòu)覆蓋部分第一鰭部的側(cè)壁和頂部表面以及部分隔離層表面;位于所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的第一鰭部阱區(qū)內(nèi)的源區(qū)和漏區(qū),所述源區(qū)和漏區(qū)內(nèi)具有第一類型離子;位于所述第一鰭部?jī)?nèi)和部分襯底的阱區(qū)內(nèi)的漏區(qū)延伸區(qū),所述漏區(qū)延伸區(qū)與所述漏區(qū)相接觸,且所述漏區(qū)延伸區(qū)內(nèi)具有第一類型離子。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):

本發(fā)明的方法中,所述第一鰭部用于形成柵接地N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。通過在所述第一鰭部?jī)?nèi)和部分襯底阱區(qū)內(nèi)形成漏區(qū)延伸區(qū),且所述漏區(qū)延伸區(qū)內(nèi)具有與漏區(qū)內(nèi)相同的第一類型離子,使所述漏區(qū)延伸區(qū)與所述阱區(qū)構(gòu)成PN結(jié)。由于所述漏區(qū)延伸區(qū)與所述阱區(qū)在所述襯底內(nèi)相接觸,則由所述漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)構(gòu)成的PN結(jié)反相擊穿時(shí),擊穿電流能夠自所述漏區(qū)延伸區(qū)向所述襯底內(nèi)流動(dòng),從而驅(qū)動(dòng)靜電電荷進(jìn)入襯底內(nèi),避免了靜電電荷在靠近第一鰭部頂部的區(qū)域內(nèi)積聚,有利于提高所形成的晶體管釋放靜電電荷的能力。而且,由于所述漏區(qū)延伸區(qū)與所述阱區(qū)在所述襯底內(nèi)相接觸,則所述漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)之間的接觸面積較大,所形成的漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)之間的接觸面積差異對(duì)PN結(jié)的擊穿電壓影響較小,從而使所述漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)構(gòu)成的PN結(jié)的反向擊穿更穩(wěn)定,所形成的晶體管的性能更穩(wěn)定。

進(jìn)一步,所述第一鰭部的數(shù)量大于1,若干第一鰭部?jī)?nèi)均具有漏區(qū),而所述若干第一鰭部?jī)?nèi)的漏區(qū)通過位于襯底內(nèi)的同一漏區(qū)延伸區(qū)相互連接。由于所述漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)之間構(gòu)成PN結(jié),而所述PN結(jié)反向擊穿時(shí),所述漏區(qū)延伸區(qū)所連接的若干漏區(qū)同時(shí)產(chǎn)生漏區(qū)電流,則若干漏區(qū)積聚的靜電電荷能夠同時(shí)通過漏區(qū)延伸區(qū)流入襯底內(nèi)。因此,若干第一鰭部所形成的柵接地N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的開啟更為均一穩(wěn)定,所形成的靜電放電保護(hù)器件的可靠性提高。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中,所述第一鰭部用于形成N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。所述第一 鰭部?jī)?nèi)和部分襯底阱區(qū)內(nèi)具有漏區(qū)延伸區(qū);所述漏區(qū)延伸區(qū)內(nèi)具有與漏區(qū)內(nèi)相同的第一類型離子,而所述阱區(qū)內(nèi)具有第二類型離子,則所述漏區(qū)延伸區(qū)與所述阱區(qū)構(gòu)成PN結(jié)。由于所述漏區(qū)延伸區(qū)與所述阱區(qū)在所述襯底內(nèi)相接觸,則由所述漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)構(gòu)成的PN結(jié)反相擊穿時(shí),擊穿電流能夠自所述漏區(qū)延伸區(qū)向所述襯底內(nèi)流動(dòng),從而驅(qū)動(dòng)靜電電荷進(jìn)入襯底內(nèi),避免了靜電電荷在靠近第一鰭部頂部的區(qū)域內(nèi)積聚,有利于提高晶體管釋放靜電電荷的能力。而且,由于所述漏區(qū)延伸區(qū)與所述阱區(qū)在所述襯底內(nèi)相接觸,則所述漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)之間的接觸面積較大,所述漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)之間的接觸面積差異對(duì)PN結(jié)的擊穿電壓影響較小,從而使所述漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)構(gòu)成的PN結(jié)的反向擊穿更穩(wěn)定,所述晶體管的性能更穩(wěn)定。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的柵接地的N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管保護(hù)結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的柵接地的N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極電流和漏極電壓的I/V特性圖;

圖3至圖6是以鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管形成的柵接地的N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖7至圖13是本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的形成過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如背景技術(shù)所述,隨著半導(dǎo)體器件的尺寸進(jìn)一步減小,在靜電放電保護(hù)電路中引入鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管作為柵接地的N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管時(shí),鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能不佳、可靠性較差。

具體的,由于鰭部頂部的寬度尺寸很小,在靜電的沖擊下,很容易對(duì)所述較小的鰭部形成傷害;而且,若干鰭部之間的均勻度可能有差異,這樣較小的鰭部會(huì)先被傷害,從而導(dǎo)致靜電保護(hù)器件的失效。

圖3至圖6是以鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管形成的柵接地的N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。其中,圖4是圖3沿AA’方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖,圖5是圖3 沿BB’方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖,圖6是圖3沿CC’方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

請(qǐng)參考圖3至圖6,包括:襯底100,所述襯底100表面具有若干鰭部101和隔離層102,所述隔離層102覆蓋所述鰭部101的部分側(cè)壁,且所述隔離層102的表面低于鰭部101的頂部表面;橫跨若干鰭部101的柵極結(jié)構(gòu)103,所述柵極結(jié)構(gòu)103覆蓋部分鰭部101的側(cè)壁和頂部表面以及部分隔離層102表面;位于所述柵極結(jié)構(gòu)103兩側(cè)的鰭部?jī)?nèi)的源區(qū)104和漏區(qū)105,所述源區(qū)104和漏區(qū)105內(nèi)具有N型離子;位于所述鰭部101和襯底100內(nèi)具有阱區(qū)106,所述阱區(qū)106內(nèi)具有P型離子;位于部分未被柵極結(jié)構(gòu)103覆蓋的鰭部101內(nèi)的基區(qū)107,所述基區(qū)107內(nèi)具有P型離子,所述基區(qū)107位于所述阱區(qū)106內(nèi)。

當(dāng)所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管作為柵接地的N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管工作時(shí),靜電電荷在漏區(qū)105累積直至達(dá)到足夠電勢(shì),所述漏區(qū)105與阱區(qū)106之間的PN結(jié)反向擊穿,在漏區(qū)105與阱區(qū)106之間產(chǎn)生擊穿電流;所述擊穿電流能夠驅(qū)動(dòng)靜電電荷流入阱區(qū)106內(nèi),使阱區(qū)106的電勢(shì)抬高,從而使阱區(qū)106與源區(qū)104之間的PN結(jié)能夠正向?qū)?,從而使靜電電荷自阱區(qū)106向源區(qū)104釋放。

然而,隨著半導(dǎo)體器件的尺寸減小,所述鰭部101頂部的寬度(沿溝道區(qū)寬度方向的尺寸)減小,使得所述鰭部101的頂部積聚的應(yīng)力較大。而且,位于鰭部101內(nèi)的源區(qū)104和漏區(qū)105底部到所述襯底100表面具有一定距離,當(dāng)所述漏區(qū)105與阱區(qū)104之間的PN結(jié)反向擊穿并產(chǎn)擊穿電流之后,由所述擊穿電流驅(qū)動(dòng)的靜電電荷容易受到鰭部101內(nèi)的應(yīng)力影響,在靠近鰭部101頂部的區(qū)域內(nèi)流動(dòng),使得擊穿電流驅(qū)動(dòng)的靜電電荷難以流入襯底100的阱區(qū)106內(nèi)。因此,靜電電荷容易在靠近鰭部101頂部的區(qū)域內(nèi)累計(jì),使得鰭部101頂部的電阻增大、電流減小,使得柵接地的N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能變差。

而且,由于鰭部101的尺寸減小,使得源區(qū)104與阱區(qū)106之間的接觸面積較小,使得所述接觸面積對(duì)所述源區(qū)104與阱區(qū)106構(gòu)成的PN結(jié)的擊穿電壓影響更大,由于各個(gè)鰭部101內(nèi)的源區(qū)104與阱區(qū)106之間的接觸面積存在差異,導(dǎo)致各個(gè)鰭部101內(nèi)的源區(qū)104與阱區(qū)106構(gòu)成的PN結(jié)擊穿時(shí)間 不一。因此,容易造成N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管釋放靜電電荷的能力不良。

為了解決上述問題,本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件,包括:襯底,所述襯底表面具有第一鰭部和隔離層,所述隔離層覆蓋所述第一鰭部的部分側(cè)壁,且所述隔離層的表面低于第一鰭部的頂部表面,所述第一鰭部和襯底內(nèi)具有阱區(qū),所述阱區(qū)內(nèi)具有第二類型離子;橫跨所述第一鰭部的柵極結(jié)構(gòu),所述柵極結(jié)構(gòu)覆蓋部分第一鰭部的側(cè)壁和頂部表面以及部分隔離層表面;位于所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的第一鰭部阱區(qū)內(nèi)的源區(qū)和漏區(qū),所述源區(qū)和漏區(qū)內(nèi)具有第一類型離子;位于所述第一鰭部?jī)?nèi)和部分襯底的阱區(qū)內(nèi)的漏區(qū)延伸區(qū),所述漏區(qū)延伸區(qū)與所述漏區(qū)相接觸,且所述漏區(qū)延伸區(qū)內(nèi)具有第一類型離子。

其中,所述第一鰭部用于形成N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。所述第一鰭部?jī)?nèi)和部分襯底阱區(qū)內(nèi)具有漏區(qū)延伸區(qū);所述漏區(qū)延伸區(qū)內(nèi)具有與漏區(qū)內(nèi)相同的第一類型離子,而所述阱區(qū)內(nèi)具有第二類型離子,則所述漏區(qū)延伸區(qū)與所述阱區(qū)構(gòu)成PN結(jié)。由于所述漏區(qū)延伸區(qū)與所述阱區(qū)在所述襯底內(nèi)相接觸,則由所述漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)構(gòu)成的PN結(jié)反相擊穿時(shí),擊穿電流能夠自所述漏區(qū)延伸區(qū)向所述襯底內(nèi)流動(dòng),從而驅(qū)動(dòng)靜電電荷進(jìn)入襯底內(nèi),避免了靜電電荷在靠近第一鰭部頂部的區(qū)域內(nèi)積聚,有利于提高晶體管釋放靜電電荷的能力。而且,由于所述漏區(qū)延伸區(qū)與所述阱區(qū)在所述襯底內(nèi)相接觸,則所述漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)之間的接觸面積較大,所述漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)之間的接觸面積差異對(duì)PN結(jié)的擊穿電壓影響較小,從而使所述漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)構(gòu)成的PN結(jié)的反向擊穿更穩(wěn)定,所述晶體管的性能更穩(wěn)定。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。

圖7至圖13是本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的形成過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

請(qǐng)參考圖7,提供襯底200,所述襯底200表面具有第一鰭部201,所述第一鰭部201和襯底200內(nèi)具有阱區(qū)203,所述阱區(qū)203內(nèi)具有第二類型離子。

在本實(shí)施例中,所述襯底200表面還具有第二鰭部202,所述阱區(qū)203還位于所述第二鰭部202內(nèi)。所述第一鰭部201的數(shù)量大于或等于1;所述第二 鰭部202的數(shù)量大于或等于1。所述第一鰭部201用于形成柵接地N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管;所述柵接地N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管用于形成靜電放電保護(hù)電路;所述第二鰭部202用于形成柵接地N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的基區(qū)。

在本實(shí)施例中,所述第一鰭部201、第二鰭部202和襯底200通過刻蝕半導(dǎo)體基底形成。所述第一鰭部201、第二鰭部202和襯底200的形成步驟包括:提供半導(dǎo)體基底;在所述半導(dǎo)體基底表面形成掩膜層,所述掩膜層覆蓋需要形成第一鰭部201和第二鰭部202的半導(dǎo)體基底表面;以所述掩膜層為掩膜,刻蝕所述半導(dǎo)體基底,在所述半導(dǎo)體基底內(nèi)形成溝槽,形成襯底200以及位于襯底200表面的第一鰭部201和第二鰭部202;在形成所述第一鰭部201和第二鰭部202之后,去除所述掩膜層。在其它實(shí)施例中,還能夠在后續(xù)形成所述隔離層202之后,去除所述掩膜層。

所述半導(dǎo)體基底為硅襯底、鍺襯底和硅鍺襯底。在本實(shí)施例中,所述半導(dǎo)體基底為單晶硅襯底,即所述第一鰭部201、第二鰭部202和襯底200的材料為單晶硅。

為了縮小所述第一鰭部201和第二鰭部202的尺寸、以及相鄰第一鰭部201或第二鰭部202之間的距離,所述掩膜層能夠采用多重圖形化掩膜工藝形成。所述多重圖形化掩膜工藝包括:自對(duì)準(zhǔn)雙重圖形化(Self-aligned Double Patterned,SaDP)工藝、自對(duì)準(zhǔn)三重圖形化(Self-aligned Triple Patterned)工藝、或自對(duì)準(zhǔn)四重圖形化(Self-aligned Double Double Patterned,SaDDP)工藝。

在一實(shí)施例中,所述掩膜層的形成工藝為自對(duì)準(zhǔn)雙重圖形化工藝,包括:在半導(dǎo)體基底表面沉積犧牲膜;在所述犧牲膜表面形成圖形化的光刻膠層;以所述光刻膠層為掩膜,刻蝕所述犧牲膜直至暴露出半導(dǎo)體基底表面為止,形成犧牲層,并去除光刻膠層;在半導(dǎo)體基底和犧牲層表面沉積掩膜材料膜;回刻蝕所述掩膜材料膜直至暴露出犧牲層和半導(dǎo)體基底表面為止,在犧牲層兩側(cè)的半導(dǎo)體基底表面形成掩膜層;在所述回刻蝕工藝之后,去除所述犧牲層。

在另一實(shí)施例中,所述第一鰭部201和第二鰭部202通過刻蝕形成于襯 底200表面的半導(dǎo)體層形成;所述半導(dǎo)體層采用選擇性外延沉積工藝形成于所述襯底200表面。所述襯底200為硅襯底、硅鍺襯底、碳化硅襯底、絕緣體上硅襯底、絕緣體上鍺襯底、玻璃襯底或III-V族化合物襯底,例如氮化鎵襯底或砷化鎵襯底等;所述半導(dǎo)體基底的選擇不受限制,能夠選取適于工藝需求或易于集成的半導(dǎo)體基底。所述半導(dǎo)體層的材料為硅、鍺、碳化硅或硅鍺,因此,所形成的鰭部201材料不受限制,能夠滿足多種的工藝需求,且所述半導(dǎo)體層的厚度能夠通過外延工藝進(jìn)行控制,從而精確控制所形成的鰭部201的高度。

在本實(shí)施例中,所述第一鰭部201的數(shù)量大于1;且若干第一鰭部201相鄰且平行排列。所述第一鰭部201的頂部投影于襯底200表面的圖形為條形,所述條形的寬度為13納米~20納米。后續(xù)在所述第一鰭部201內(nèi)形成源區(qū)和漏區(qū),由于所述第一鰭部201形成于襯底200表面的截面積接較小,容易造成所述源區(qū)與阱區(qū)203之間的接觸面積較小,即所述源區(qū)與阱區(qū)203構(gòu)成的PN結(jié)的接觸面積較小,使得由若干第一鰭部201形成的柵接地N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的開啟電壓差異較大。

在本實(shí)施例中,所述阱區(qū)203內(nèi)的第二類型離子為P型離子,所述P型離子包括硼離子或銦離子;所述阱區(qū)203內(nèi)的第二類型離子的摻雜濃度為5E12atoms/cm3~1.0E14atoms/cm3;所述阱區(qū)203的形成步驟包括:在所述襯底200表面形成掩膜層,所述掩膜層暴露出第一鰭部201、第二鰭部202和部分襯底200表面;以所述掩膜層為掩膜,對(duì)所述第一鰭部201、第二鰭部202和襯底200進(jìn)行離子注入,形成所述阱區(qū)203。

請(qǐng)參考圖8和圖9,圖9是圖8沿DD’方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖,在部分第一鰭部201內(nèi)和部分襯底200的阱區(qū)203內(nèi)形成漏區(qū)延伸區(qū)204,且所述漏區(qū)延伸區(qū)204內(nèi)具有第一類型離子。

在本實(shí)施例中,所述漏區(qū)延伸區(qū)204在形成隔離層之前形成。所述漏區(qū)延伸區(qū)204內(nèi)的第一類型離子與后續(xù)形成于第一鰭部201內(nèi)的漏區(qū)內(nèi)的離子相同,而且所述漏區(qū)延伸區(qū)204與所述源區(qū)連接。

在其它實(shí)施例中,還能夠在形成隔離層或柵極結(jié)構(gòu)之后,通過離子注入工藝在第一鰭部?jī)?nèi)和襯底內(nèi)形成漏區(qū)延伸區(qū)。此外,還能夠通過在后續(xù)形成的隔離層內(nèi)注入第一類型離子,并通過退火工藝使第一類型離子摻雜入第一鰭部和襯底內(nèi),以形成漏區(qū)延伸區(qū)。

由于所述漏區(qū)延伸區(qū)204位于第一鰭部201內(nèi)以及部分襯底200內(nèi),因此,所述漏區(qū)延伸區(qū)204與阱區(qū)203的接觸面積較大。當(dāng)所述源區(qū)延伸區(qū)204與阱區(qū)203溝成的PN結(jié)反向擊穿時(shí),所產(chǎn)生的擊穿電流較大,所述擊穿電流能夠驅(qū)動(dòng)更多的靜電電荷進(jìn)入襯底200內(nèi)的阱區(qū)203內(nèi)。

而且,所述漏區(qū)延伸區(qū)204與阱區(qū)203的接觸面積較大,所述接觸面積的差異對(duì)所述漏區(qū)延伸區(qū)204與阱區(qū)203構(gòu)成的PN結(jié)反向擊穿的電壓影響更小,使得所形成的柵接地N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的開啟電壓更均一穩(wěn)定。

所述漏區(qū)延伸區(qū)204部分位于所述襯底200內(nèi),當(dāng)漏區(qū)延伸區(qū)204與阱區(qū)203構(gòu)成的PN結(jié)反向擊穿時(shí),靜電電荷受到擊穿電流的驅(qū)動(dòng),能夠自源區(qū)和源區(qū)延伸區(qū)204進(jìn)入襯底200內(nèi)的阱區(qū)203內(nèi),從而避免了靜電電荷因受第一鰭部201內(nèi)的應(yīng)力影響,而在靠近第一鰭部201頂部的區(qū)域內(nèi)積聚的問題,從而提高了所形成的柵接地N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。

在本實(shí)施例中,當(dāng)所述第一鰭部201的數(shù)量大于1個(gè),且若干第一鰭部201相鄰且平行排列,后續(xù)形成的漏區(qū)位于若干第一鰭部201的同一側(cè),則所述漏區(qū)延伸區(qū)204形成于若干第一鰭部201的同一端。而所述漏區(qū)延伸區(qū)204位于部分第一鰭部201內(nèi)和部分襯底200內(nèi),且位于襯底200內(nèi)的部分漏區(qū)延伸區(qū)204使位于若干第一鰭部201內(nèi)的部分漏區(qū)延伸區(qū)204相互連接,而所述第一鰭部201內(nèi)的漏區(qū)延伸區(qū)204與后續(xù)形成的于若干第一鰭部201內(nèi)的若干漏區(qū)相互連接,即位于襯底200內(nèi)的部分漏區(qū)延伸區(qū)204將后續(xù)形成于若干第一鰭部201內(nèi)的若干漏區(qū)相互連接。

在本實(shí)施例中,所述漏區(qū)延伸區(qū)204內(nèi)的第一類型離子為N型離子;所述漏區(qū)延伸區(qū)204內(nèi)的第一類型離子的摻雜濃度為1E14atoms/cm3~5E15atoms/cm3。位于襯底200內(nèi)的部分漏區(qū)延伸區(qū)204底部到所述襯底200表面 的距離為3000?!?000埃。在其它實(shí)施例中,所述漏區(qū)延伸區(qū)204底部到所述襯底200表面的距離為1200埃~2000埃。

所述漏區(qū)延伸區(qū)204的形成步驟包括:在所述襯底200、第一鰭部201和第二鰭部202表面形成掩膜層,所述掩膜層暴露出部分第一鰭部201和部分襯底200,且所暴露出的第一鰭部201與后續(xù)需要形成漏區(qū)的位置相同;以所述掩膜層為掩膜,在所述第一鰭部201和襯底200進(jìn)行離子注入,形成所述漏區(qū)延伸區(qū)204。

在其它實(shí)施例中,還包括:在部分第一鰭部?jī)?nèi)和部分襯底內(nèi)形成源區(qū)延伸區(qū),所述源區(qū)延伸區(qū)與后續(xù)形成的源區(qū)相接觸,且所述源區(qū)延伸區(qū)內(nèi)具有第一類型離子。當(dāng)所述第一鰭部的數(shù)量大于1個(gè)時(shí),若干第一鰭部?jī)?nèi)均具有源區(qū)延伸區(qū),且若干源區(qū)延伸區(qū)不連接。

請(qǐng)參考圖10,在所述襯底200表面形成隔離層205,所述隔離層205覆蓋所述第一鰭部201的部分側(cè)壁,且所述隔離層205的表面低于第一鰭部201的頂部表面。

在本實(shí)施例中,所述襯底200表面還具有第二鰭部202,所述隔離層205還覆蓋所述第二鰭部202的部分側(cè)壁,且所述隔離層205的表面低于第二鰭部202的頂部表面。

所述隔離層205用于隔離相鄰的第一鰭部201或第二鰭部202,從而使得第一鰭部201或第二鰭部202內(nèi)的有源區(qū)相互隔離。所述隔離層205的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、低K介質(zhì)材料(介電常數(shù)大于或等于2.5、小于3.9)、超低K介質(zhì)材料(介電常數(shù)小于2.5)中的一種或多種組合。本實(shí)施例中,所述隔離層205的材料為氧化硅。

所述隔離層205的形成步驟包括:在所述襯底200、第一鰭部201和第二鰭部202表面形成隔離膜;平坦化所述隔離膜直至暴露出所述第一鰭部201和第二鰭部202的頂部表面為止;在平坦化所述隔離膜之后,回刻蝕所述隔離膜,暴露出部分第一鰭部201和第二鰭部202側(cè)壁表面,形成隔離層205。

所述隔離膜的形成工藝為化學(xué)氣相沉積工藝或物理氣相沉積工藝,例如流體化學(xué)氣相沉積(FCVD,F(xiàn)lowable Chemical Vapor Deposition)工藝、等離 子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝或高深寬比化學(xué)氣相沉積工藝(HARP);所述平坦化工藝為化學(xué)機(jī)械拋光工藝;所述回刻蝕工藝為各向異性的干法刻蝕工藝。

本實(shí)施例中,所述隔離膜的形成工藝為流體化學(xué)氣相沉積工藝,采用所述流體化學(xué)氣相沉積工藝形成的隔離膜易于填充入相鄰鰭部201之間的溝槽內(nèi),能夠使所形成的隔離膜均勻致密,則所形成的隔離層202隔離性能良好。

在一實(shí)施例中,為了避免平坦化所述隔離膜的化學(xué)機(jī)械拋光對(duì)第一鰭部201和第二鰭部202的頂部表面造成損傷,還能夠在形成隔離膜之前,在襯底200、第一鰭部201和第二鰭部202表面形成拋光停止層,所述拋光停止層的材料與隔離膜的材料不同,當(dāng)所述化學(xué)機(jī)械拋光工藝暴露出所述拋光停止層之后,對(duì)所述拋光停止層進(jìn)行過拋光或濕法刻蝕工藝,以暴露出所述第一鰭部201和第二鰭部202的頂部表面。

請(qǐng)參考圖11,形成橫跨所述第一鰭部201的柵極結(jié)構(gòu)206,所述柵極結(jié)構(gòu)206覆蓋部分第一鰭部201的側(cè)壁和頂部表面以及部分隔離層205表面。

在本實(shí)施例中,所述柵極結(jié)構(gòu)206為偽柵極結(jié)構(gòu);所述柵極結(jié)構(gòu)206包括:偽柵極層、以及位于偽柵極層側(cè)壁表面的側(cè)墻。所述偽柵極層的材料為多晶硅。在本實(shí)施例中,所述柵極結(jié)構(gòu)206還包括位于第一鰭部201側(cè)壁和頂部表面的柵氧化層,所述偽柵極層位于所述柵氧化層表面。在另一實(shí)施例中,所述柵極結(jié)構(gòu)206還包括位于柵氧化層和偽柵極層之間的柵介質(zhì)層,所述柵介質(zhì)層的材料為高k介質(zhì)材料(介電常數(shù)大于3.9)。

所述柵氧化層和柵極層的形成步驟包括:在所述隔離層205表面、第一鰭部201和第二鰭部202的側(cè)壁和頂部表面形成柵氧膜;在所述柵氧膜表面形成柵極膜;在所述柵極膜表面形成圖形化層,所述圖形化層覆蓋需要形成柵極層206的對(duì)應(yīng)區(qū)域;以所述圖形化層為掩膜,刻蝕所述柵極膜和柵氧膜,直至暴露出所述隔離層202、第一鰭部201和第二鰭部202表面為止,形成柵氧化層和柵極層。

所述柵氧層的材料為氧化硅;所述柵氧膜能夠以熱氧化工藝形成、原子層沉積工藝形成或化學(xué)氣相沉積工藝形成。在本實(shí)施例中,后續(xù)需要去除所述柵極層,并以高k介質(zhì)材料的柵介質(zhì)層以及金屬材料的柵極層替代。

在另一實(shí)施例中,所述柵極結(jié)構(gòu)206直接用于形成晶體管,則所述柵氧化層作為柵介質(zhì)層。

請(qǐng)參考圖12和13,圖13是圖12沿DD’方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖,在所述柵極結(jié)構(gòu)206兩側(cè)的第一鰭部201的阱區(qū)203內(nèi)形成源區(qū)207和漏區(qū)208,所述源區(qū)207和漏區(qū)208內(nèi)具有第一類型離子。

所述源區(qū)207和漏區(qū)208的形成步驟包括:在所述隔離層205表面和所述第二鰭部202表面形成掩膜層,所述掩膜層暴露出所述柵極結(jié)構(gòu)206兩側(cè)的第一鰭部201;以所述掩膜層為掩膜,在所述柵極結(jié)構(gòu)206兩側(cè)的第一鰭部201內(nèi)進(jìn)行離子注入,形成源區(qū)207和漏區(qū)208。

所述源區(qū)207和漏區(qū)208內(nèi)的第一類型離子為N型離子;所述N型離子包括磷離子或砷離子。所述源區(qū)207和漏區(qū)208內(nèi)的第一類型離子的摻雜濃度為1.0E14atoms/cm3~5E15atoms/cm3。所述源區(qū)207和漏區(qū)208的底部到所述第一鰭部201頂部表面的距離為500?!?000埃。

在本實(shí)施例中,還包括:在所述第二鰭部202的阱區(qū)203內(nèi)形成基區(qū)209;所述基區(qū)209內(nèi)具有第二類型離子;所述第二類型離子為P型離子;所述基區(qū)209內(nèi)的第二類型離子的摻雜濃度高于阱區(qū)203內(nèi)的第二類型離子的摻雜濃度。所述基區(qū)209用于對(duì)所述阱區(qū)203施加偏壓。

所述漏區(qū)延伸區(qū)204與所述漏區(qū)208連接,且所述漏區(qū)208和漏區(qū)延伸區(qū)204內(nèi)均摻雜第一類型離子,所述漏區(qū)延伸區(qū)204與阱區(qū)203的接觸面積較大,所述漏區(qū)208和漏區(qū)延伸區(qū)204與所述阱區(qū)203構(gòu)成PN結(jié);當(dāng)所述PN結(jié)反向擊穿時(shí),由于所述漏區(qū)延伸區(qū)204與阱區(qū)203的接觸面積較大,所產(chǎn)生的擊穿電流較大,所述擊穿電流能夠驅(qū)動(dòng)更多的靜電電荷自漏區(qū)208流入襯底200內(nèi)的阱區(qū)203內(nèi)。而且,由于所述漏區(qū)延伸區(qū)204部分位于所述襯底200內(nèi),靜電電荷受到擊穿電流的驅(qū)動(dòng)之后,能夠流入所述襯底200內(nèi),從而避免了靜電電荷在靠近第一鰭部201頂部的區(qū)域內(nèi)積聚的問題。

在本實(shí)施例中,所述第一鰭部201的數(shù)量大于1個(gè),若干第一鰭部201內(nèi)均具有漏區(qū)208,且若干相鄰的第一鰭部201平行排列,所述漏區(qū)208位于所述柵極結(jié)構(gòu)206同一側(cè)的第一鰭部201內(nèi);所述若干第一鰭部201內(nèi)的若 干漏區(qū)208通過位于襯底200內(nèi)的漏區(qū)延伸區(qū)204相互連接。由于位于襯底200內(nèi)的部分漏區(qū)延伸區(qū)204能夠同時(shí)使所連接的若干漏區(qū)208內(nèi)產(chǎn)生擊穿電流,則若干第一鰭部201所形成的柵接地N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管同時(shí)開啟,使得若干柵接地N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的工作性能更穩(wěn)定,所形成的靜電放電保護(hù)電路的可靠性提高。

在本實(shí)施例中,所述柵極結(jié)構(gòu)206為偽柵極結(jié)構(gòu),在形成所述源區(qū)207、漏區(qū)208、漏區(qū)延伸區(qū)204和柵極結(jié)構(gòu)206之后,還包括:在所述隔離層205表面、第一鰭部201的側(cè)壁和頂部表面以及柵極結(jié)構(gòu)206的側(cè)壁表面形成介質(zhì)層,所述介質(zhì)層的表面與所述柵極結(jié)構(gòu)206的頂部表面齊平;去除所述偽柵極層,在所述介質(zhì)層內(nèi)形成柵極溝槽;在所述柵極溝槽內(nèi)形成填充滿所述柵極溝槽的金屬柵。在本實(shí)施例中,在形成所述金屬柵之前,還包括在所述溝槽的側(cè)壁和底部表面形成柵介質(zhì)層,所述柵介質(zhì)層的材料為高k介質(zhì)材料。

綜上,本實(shí)施例中,所述第一鰭部用于形成柵接地N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。通過在所述第一鰭部?jī)?nèi)和部分襯底阱區(qū)內(nèi)形成漏區(qū)延伸區(qū),且所述漏區(qū)延伸區(qū)內(nèi)具有與漏區(qū)內(nèi)相同的第一類型離子,使所述漏區(qū)延伸區(qū)與所述阱區(qū)構(gòu)成PN結(jié)。由于所述漏區(qū)延伸區(qū)與所述阱區(qū)在所述襯底內(nèi)相接觸,則由所述漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)構(gòu)成的PN結(jié)反相擊穿時(shí),擊穿電流能夠自所述漏區(qū)延伸區(qū)向所述襯底內(nèi)流動(dòng),從而驅(qū)動(dòng)靜電電荷進(jìn)入襯底內(nèi),避免了靜電電荷在靠近第一鰭部頂部的區(qū)域內(nèi)積聚,有利于提高所形成的晶體管釋放靜電電荷的能力。而且,由于所述漏區(qū)延伸區(qū)與所述阱區(qū)在所述襯底內(nèi)相接觸,則所述漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)之間的接觸面積較大,所形成的漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)之間的接觸面積差異對(duì)PN結(jié)的擊穿電壓影響較小,從而使所述漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)構(gòu)成的PN結(jié)的反向擊穿更穩(wěn)定,所形成的晶體管的性能更穩(wěn)定。

相應(yīng)的,本發(fā)明實(shí)施例還提供一種采用上述方法所形成的半導(dǎo)體器件,請(qǐng)繼續(xù)參考圖12和13,包括:

襯底200,所述襯底200表面具有第一鰭部201和隔離層205,所述隔離層205覆蓋所述第一鰭部201的部分側(cè)壁,且所述隔離層205的表面低于第一鰭部201的頂部表面,所述第一鰭部201和襯底200內(nèi)具有阱區(qū)203,所述阱區(qū)203內(nèi)具有第二類型離子;

橫跨所述第一鰭部201的柵極結(jié)構(gòu)206,所述柵極結(jié)構(gòu)206覆蓋部分第一鰭部201的側(cè)壁和頂部表面以及部分隔離層205表面;

位于所述柵極結(jié)構(gòu)206兩側(cè)的第一鰭部201阱區(qū)203內(nèi)的源區(qū)207和漏區(qū)208,所述源區(qū)207和漏區(qū)208內(nèi)具有第一類型離子;

位于所述第一鰭部201內(nèi)和部分襯底200的阱區(qū)203內(nèi)的漏區(qū)延伸區(qū)204,所述漏區(qū)延伸區(qū)204與所述漏區(qū)208相接觸,且所述漏區(qū)延伸區(qū)204內(nèi)具有第一類型離子。

以下將對(duì)上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

在本實(shí)施例中,所述襯底200表面還具有第二鰭部202,所述阱區(qū)203還位于所述第二鰭部202內(nèi);所述隔離層205還覆蓋所述第二鰭部202的部分側(cè)壁,且所述隔離層205的表面低于第二鰭部202的頂部表面。

所述第一鰭部201的數(shù)量大于或等于1;所述第二鰭部202的數(shù)量大于或等于1。所述第一鰭部201用于形成柵接地N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管;所述柵接地N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管用于形成靜電放電保護(hù)電路;所述第二鰭部202用于形成柵接地N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的基區(qū)209。

在本實(shí)施例中,所述第一鰭部201、第二鰭部202和襯底200的材料為單晶硅。

在本實(shí)施例中,所述第一鰭部201的數(shù)量大于1;且若干第一鰭部201相鄰且平行排列。所述第一鰭部201的頂部投影于襯底200表面的圖形為條形,所述條形的寬度為13納米~20納米。

在本實(shí)施例中,所述阱區(qū)203內(nèi)的第二類型離子為P型離子,所述P型離子包括硼離子或銦離子;所述阱區(qū)203內(nèi)的第二類型離子的摻雜濃度為5E12atoms/cm3~1.0E14atoms/cm3。

在本實(shí)施例中,當(dāng)所述第一鰭部201的數(shù)量大于1個(gè),且若干第一鰭部201相鄰且平行排列,所述漏區(qū)208位于若干第一鰭部201的同一側(cè),則所述漏區(qū)延伸區(qū)204形成于若干第一鰭部201的同一端。而所述漏區(qū)延伸區(qū)204位于部分第一鰭部201內(nèi)和部分襯底200內(nèi),且位于襯底200內(nèi)的部分漏區(qū) 延伸區(qū)204使位于若干第一鰭部201內(nèi)的部分漏區(qū)延伸區(qū)204相互連接,而所述第一鰭部201內(nèi)的漏區(qū)延伸區(qū)204與所述漏區(qū)208相互連接,即位于襯底200內(nèi)的部分漏區(qū)延伸區(qū)204將若干第一鰭部201內(nèi)的若干漏區(qū)208相互連接。

所述漏區(qū)延伸區(qū)204內(nèi)的第一類型離子為N型離子;所述漏區(qū)延伸區(qū)204內(nèi)的第一類型離子的摻雜濃度為1.0E14atoms/cm3~5.0E15atoms/cm3。位于襯底200內(nèi)的部分漏區(qū)延伸區(qū)204底部到所述襯底200表面的距離為3000?!?000埃。

在其它實(shí)施例中,還包括:位于部分第一鰭部?jī)?nèi)和部分襯底內(nèi)的源區(qū)延伸區(qū),所述源區(qū)延伸區(qū)與所述源區(qū)接觸,且所述源區(qū)延伸區(qū)內(nèi)具有第一類型離子。當(dāng)所述第一鰭部的數(shù)量大于1個(gè)時(shí),若干第一鰭部?jī)?nèi)均具有源區(qū)延伸區(qū),且若干源區(qū)延伸區(qū)不連接。

所述隔離層205用于隔離相鄰的第一鰭部201或第二鰭部202,從而使得第一鰭部201或第二鰭部202內(nèi)的有源區(qū)相互隔離。所述隔離層205的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、低K介質(zhì)材料(介電常數(shù)大于或等于2.5、小于3.9)、超低K介質(zhì)材料(介電常數(shù)小于2.5)中的一種或多種組合。本實(shí)施例中,所述隔離層205的材料為氧化硅。

在本實(shí)施例中,所述柵極結(jié)構(gòu)206為偽柵極結(jié)構(gòu);所述柵極結(jié)構(gòu)206包括:偽柵極層、以及位于偽柵極層側(cè)壁表面的側(cè)墻。所述偽柵極層的材料為多晶硅。在本實(shí)施例中,所述柵極結(jié)構(gòu)206還包括位于第一鰭部201側(cè)壁和頂部表面的柵氧化層,所述偽柵極層位于所述柵氧化層表面;所述柵氧層的材料為氧化硅。在另一實(shí)施例中,所述柵極結(jié)構(gòu)206還包括位于柵氧化層和偽柵極層之間的柵介質(zhì)層,所述柵介質(zhì)層的材料為高k介質(zhì)材料(介電常數(shù)大于3.9)。

所述源區(qū)207和漏區(qū)208內(nèi)的第一類型離子為N型離子;所述N型離子包括磷離子或砷離子。所述源區(qū)207和漏區(qū)208內(nèi)的第一類型離子的摻雜濃度為1.0E14atoms/cm3~5.0E15atoms/cm3。所述源區(qū)207和漏區(qū)208的底部到所述第一鰭部201頂部表面的距離為500?!?000埃。

在本實(shí)施例中,還包括:位于所述第二鰭部202的阱區(qū)203內(nèi)的基區(qū)209;所述基區(qū)209內(nèi)具有第二類型離子;所述第二類型離子為P型離子;所述基區(qū)209內(nèi)的第二類型離子的摻雜濃度高于阱區(qū)203內(nèi)的第二類型離子的摻雜濃度。所述基區(qū)209用于對(duì)所述阱區(qū)203施加偏壓。

綜上,本實(shí)施例中,所述第一鰭部用于形成N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。所述第一鰭部?jī)?nèi)和部分襯底阱區(qū)內(nèi)具有漏區(qū)延伸區(qū);所述漏區(qū)延伸區(qū)內(nèi)具有與漏區(qū)內(nèi)相同的第一類型離子,而所述阱區(qū)內(nèi)具有第二類型離子,則所述漏區(qū)延伸區(qū)與所述阱區(qū)構(gòu)成PN結(jié)。由于所述漏區(qū)延伸區(qū)與所述阱區(qū)在所述襯底內(nèi)相接觸,則由所述漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)構(gòu)成的PN結(jié)反相擊穿時(shí),擊穿電流能夠自所述漏區(qū)延伸區(qū)向所述襯底內(nèi)流動(dòng),從而驅(qū)動(dòng)靜電電荷進(jìn)入襯底內(nèi),避免了靜電電荷在靠近第一鰭部頂部的區(qū)域內(nèi)積聚,有利于提高晶體管釋放靜電電荷的能力。而且,由于所述漏區(qū)延伸區(qū)與所述阱區(qū)在所述襯底內(nèi)相接觸,則所述漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)之間的接觸面積較大,所述漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)之間的接觸面積差異對(duì)PN結(jié)的擊穿電壓影響較小,從而使所述漏區(qū)延伸區(qū)與阱區(qū)構(gòu)成的PN結(jié)的反向擊穿更穩(wěn)定,所述晶體管的性能更穩(wěn)定。

雖然本發(fā)明披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動(dòng)與修改,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。

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