具有减小的寄生“侧壁”特征的晶体管结构制造技术

本发明专利技术的各个实施例涉及具有减小的寄生“侧壁”特征的晶体管结构。公开了一种用于在弱反型或亚阈值范围内的匹配操作的MOS晶体管结构(例如，运算放大器、比较器和/或电流镜的输入对)。该晶体管结构可以包括在衬底(包括SOI)中的任何杂质类型的阱区域。该阱区域甚至可以由衬底本身代表。至少一个晶体管位于阱区域中，使得晶体管的有源沟道区域独立于在GOX(栅极氧化物)与FOX(场氧化物；包括STI-浅沟槽隔离)之间的横向隔离界面。

【技术实现步骤摘要】

各个实施例涉及一种具有减小的寄生“侧壁”晶体管区域的晶体管结构。
技术介绍
特定低功率模拟电路利用各种类型的场效应晶体管(例如，互补金属氧化物半导体“CMOS”；金属氧化物半导体场效应晶体管“MOSFET”；金属绝缘体半导体场效应晶体管“MISFET”等)。一些低功率应用使用这种晶体管的匹配的对，然而，这些晶体管的“匹配”性质在较低的操作电流下开始变差。这是因为，在低功率应用中，晶体管在所谓的“弱反型”模式(或者亚阈值区域)下操作，在“弱反”模式下，流动着低的漏极电流(Ids)。进一步地，当在亚阈值区域中操作时，会对晶体管的性能造成不利影响的各种现象可能变得占优势。这些不利现象中的一些不利现象涉及典型场效应晶体管的机械结构。在大多数MOSFET器件中，所谓的“侧壁”晶体管形成在栅极区域的边缘处、并且对这种器件的性能造成不利的影响，特别是当给定的应用要求晶体管的精确匹配的对时。
技术实现思路
在各个实施例中，提供了一种晶体管结构。该晶体管结构可以包括：在衬底中的第一杂质类型的阱区域，在该阱区域中具有至少一个晶体管；第一杂质类型的结构，该第一杂质类型的结构包围阱区域；以及沟槽或场氧化物隔离层，该沟槽或场氧化物隔离层包围该结构。附图说明在附图中，类似的附图标记在不同视图中一般表示本公开的相同部分。附图并不一定按比例绘制，而是一般将重点放在说明本公开的原理上。在以下说明中，将参照以下附图对本公开的各个实施例进行描述，在附图中:图1根据潜在实施例示出了晶体管结构的纵向截面图；图2根据实施例示出了晶体管结构的横向截面图；图3示出了图1和图2的晶体管结构的实施例的平面俯视图；图4示出了根据实施例的四晶体管结构的平面俯视图；图5根据实施例示出了包括8个晶体管的多晶体管结构的平面俯视图；图6根据实施例示出了环形晶体管结构的平面俯视图。具体实施方式以下详细说明参照了附图，这些附图通过图示的方式示出了可以实施本公开的具体细节和实施例。此处使用的词语“示例性的”用于表示“用作示例、例子或者图示”。此处描述为“示例性的”的任何实施例或者设计均不必理解为比其他实施例或者设计更加优选或者有利。针对形成在侧面或者表面“之上”的沉积材料所使用的词语“之上”此处可以用于表示沉积材料可以“直接地”形成在所暗示的侧面或者表面“上”，例如，与所暗示的侧面或者表面直接接触。针对形成在侧面或者表面“之上”的沉积材料所使用的词语“之上”此处可以用于表示沉积材料可以“间接地”形成在所暗示的侧面或者表面“上”，其中在所暗示的侧面或者表面与沉积材料之间设置有一个或多个附加层。在各个实施例中，公开了一种具有减小的寄生“侧壁”晶体管区域的晶体管。晶体管结构100，如图1至图3所图示的，可以包括：衬底102；在衬底102中的第一杂质类型的阱区域101；至少一个晶体管104，该至少一个晶体管104至少部分地形成在阱区域101上，阱区域101的部分可以实施为晶体管104的晶体管沟道108。晶体管104可以包括在阱区域101中的第二杂质类型的第一扩散区域104a、以及在阱区域101中的第二杂质类型的第二扩散区域104b。根据实施例，晶体管结构100可以包括在衬底102中的第一杂质类型的结构110，该结构包围阱区域101。根据各个实施例，第一杂质类型的结构110实施为块体扩散区域，用于至阱区域101的连接。晶体管结构100可以进一步包括在衬底102中的沟槽或场氧化物隔离层112，该沟槽或场氧化物隔离层112包围第一杂质类型的结构110。在一些实施例中，在第一杂质类型的结构110中的杂质浓度高于在阱区域101中的杂质浓度。在各个实施例中，晶体管104可以进一步包括：氧化物层114，该氧化物层114设置在沟道108之上；栅极电极116，该栅极电极116在氧化物层114上；源极电极118，该源极电极118在第一扩散区域104a上；漏极电极120，该漏极电极120在第二扩散区域104b上；以及至少一个本体连接电极122，该至少一个本体连接电极122在第一杂质类型的结构110上。根据各个实施例，晶体管104可以包括：至少一个第二杂质类型的轻掺杂的源极区域124，该至少一个第二杂质类型的轻掺杂的源极区域124从第一扩散区域104a的周界延伸进入沟道108中；以及至少一个第二杂质类型的轻掺杂的漏极区域126，该至少一个第二杂质类型的轻掺杂的漏极区域126从第二扩散区域104b的周界延伸进入沟道108中。根据各个实施例，衬底102可以包括如下各种材料或者基本上由如下各种材料组成：例如，半导体材料，诸如，各种元素半导体和/或化合物半导体。衬底102可以包括如下材料或者基本上由如下材料组成：例如玻璃和/或各种聚合物。衬底102可以为绝缘体上硅(SOI)结构。在各个实施例中，衬底102可以包括以下材料中的一种或多种材料或者基本上由以下材料中的一种或多种材料组成：聚酯膜、热固性塑料、金属、金属化的塑料、金属箔、以及聚合物。在一些实施例中，衬底102可以为多层衬底。根据各个实施例，衬底102可以具有在从约10μm到约700μm的范围内的厚度T1。根据各个实施例，衬底102可以具有针对给定应用的可能期望的任何厚度的厚度T1。根据各个实施例，衬底102可以形成为针对给定应用的可能期望的任何形状。在各个实施例中，阱区域101可以形成在衬底102中以及/或者形成在衬底102上。阱区域101可以是在衬底102中的杂质掺杂区域，例如，在半导体衬底中的n型区域或者p型区域。在一些实施例中，阱区域101可以通过各种技术形成在衬底102中，例如，汽相外延、扩散和/或离子注入等。在各个实施例中，阱区域101可以具有在从约1013cm-3到约1018cm-3的范围内的杂质浓度。根据各个实施例，阱区域可以具有在从约0.5μm到约10μm的范围内的厚度T2。根据实施例的第一示例，阱区域101实施为在半导体衬底102中的p型阱区域。在实施例的第二示例中，阱区域101实施为在半导体衬底102中的n型阱区域。根据各个实施例，晶体管结构100可以包括第一扩散区域104a。在各个实施例中，第一扩散区域104a可以形成在阱区域101中以及/或者形成在阱区域101上。在一些实施例中，第一扩散区域104a实施为在阱区域101中的杂质掺杂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体管结构，包括：衬底；第一杂质类型的阱区域，所述阱区域在所述衬底中；至少一个晶体管，所述至少一个晶体管至少部分地形成在所述阱区域上，所述阱区域的部分包括晶体管沟道；第一杂质类型的结构，所述结构在所述衬底中，所述结构包围所述阱区域；以及隔离层，所述隔离层在所述衬底的部分上，所述隔离层包围所述结构；其中在包围所述阱区域的所述结构中的所述第一杂质类型的浓度高于在所述阱区域中的所述第一杂质类型的浓度。

【技术特征摘要】
2014.12.30 US 14/585,2111.一种晶体管结构，包括：
衬底；
第一杂质类型的阱区域，所述阱区域在所述衬底中；
至少一个晶体管，所述至少一个晶体管至少部分地形成在所述阱
区域上，所述阱区域的部分包括晶体管沟道；
第一杂质类型的结构，所述结构在所述衬底中，所述结构包围所
述阱区域；以及
隔离层，所述隔离层在所述衬底的部分上，所述隔离层包围所述
结构；
其中在包围所述阱区域的所述结构中的所述第一杂质类型的浓
度高于在所述阱区域中的所述第一杂质类型的浓度。
2.根据权利要求1所述的晶体管结构，
其中所述第一杂质类型包括p型掺杂剂，并且第二杂质类型包括
n型掺杂剂。
3.一种晶体管结构，包括：
衬底；
第一杂质类型的阱区域，所述阱区域在所述衬底中；
至少一个晶体管，所述至少一个晶体管至少部分地形成在所述阱
区域上，所述晶体管具有在所述阱区域中的漏极区域、以及至少部分
地在所述阱区域中的多个源极区域，所述源极区域围绕着所述栅极区
域布置；
所述阱区域包括多个沟道，所述多个沟道将所述漏极区域与所述
多个源极区域分开；
第一杂质类型的结构，所述结构在所述衬底中，所述结构包围所
述阱区域；以及
隔离层，所述隔离层在所述衬底中，所述隔离层包围所述隔离结
构；
其中在包围所述阱区域的所述结构中的所述第一杂质类型的浓
度高于在所述阱区域中的所述第一杂质类型的浓度。
4.根据权利要求3所述的晶体管结构，进一步包括：
氧化物层，所述氧化物层在所述阱区域上方，所述氧化物层包围
所述漏极区域、并且在所述多个沟道中的每个沟道之上延伸；以及
栅极电极，所述栅极电极在所述氧化物层上。
5.根据权利要求4所述的晶体管结构，其中
所述氧化物层的横向延伸由所述第一杂质类型的所述结构定界。
6.根据权利要求3所述的晶体管结构，
其中所述漏极区域包括基本上为正方形的结构；以及
其中所述多个源极区域包括4个源极区域，所述4个源极区域围
绕着所述漏极区域的周界，基本上布置成十字形配置。
7.根据权利要求3所述的晶体管结构，
其中所述漏极区域包括基本上为八边形的结构；以及
其中所述多个源极区域包括8个源极区域，所述8个源极区域围
绕着所述漏极扩散区域的周界，基本上布置成八边形配置。
8.根据权利要求3所述的晶体管结构，
其中所述漏极区域包括基本上为圆形的结构；以及
其中所述多个源极区域包括基本上为环形的结构，所述基本上为
环形的结构与所述漏极区域同心地布置。
9.根据权利要求8所述的晶体管结构，
其中所述栅极电极包括：基本上为环形的结构，所述基本上为环
形的结构与所述漏极区域同心地定位；以及平面部分，所述平面部分
在所述漏极区域和所述多个源极区域之上延伸。...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·罗斯雷内尔，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE