漏极区中的鳍高度低于源极区中的鳍高度的FINFET以及相关方法技术

本公开提供了一种漏极区中的鳍高度低于源极区中的鳍高度的FINFET以及相关方法。一种FinFET包括半导体鳍、以及位于同一半导体鳍中的源极区和漏极区。漏极区具有位于沟槽隔离上方的第一鳍高度；以及源极区具有位于沟槽隔离上方的第二鳍高度。第一鳍高度小于第二鳍高度。FinFET可以例如用在缩放的横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)应用中，并展现出减小的寄生电容以用于改善的射频(RF)性能。漏极延伸区可以具有第一鳍高度，以及沟道区可以具有第二鳍高度。还公开了一种制造FinFET的方法。鳍高度。还公开了一种制造FinFET的方法。鳍高度。还公开了一种制造FinFET的方法。

【技术实现步骤摘要】
漏极区中的鳍高度低于源极区中的鳍高度的FINFET以及相关方法


[0001]本公开涉及功率放大器器件，更具体地，涉及具有半导体鳍的鳍型场效应晶体管(FinFET)，该半导体鳍中的漏极区具有位于沟槽隔离上方的低于同一鳍中的源极区的鳍高度。漏极区和漏极延伸区中的较低的鳍高度减小了栅极
‑
漏极寄生电容。

技术介绍

[0002]射频(RF)器件采用横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)FinFET。LDMOS器件在半导体鳍内包括其中具有源极区的p阱和其中具有漏极区的n阱。栅极在p阱和n阱之上延伸，其中沟道在p阱中，相对较长的漏极延伸区在n阱中。较长的漏极延伸区可减小栅极
‑
漏极电容并改善RF增益。较长的漏极延伸区可通过多种不同的形式在LDMOS器件中形成。例如，LDMOS浅沟槽隔离(LDMOS
‑
STI)器件包括位于该器件的n阱中的漏极延伸区内的浅沟槽隔离(STI)，而LDMOS虚设(dummy)栅极(LDMOS
‑
DP)器件的n阱中没有STI，但包括位于该器件的n阱中的漏极延伸区域之上的第二浮置(虚设)栅极。
[0003]例如，LDMOS FinFET被用作具有3.3
‑
5伏功率的无线网络功率放大器。这些器件面临的一项挑战是较长的漏极延伸区引入更高的导通电阻(R
on
)，这会降低功率放大器应用的功率效率。为了解决这种情况，优选没有STI或虚设栅极的缩放的(scaled)LDMOS FinFET，因为它们通过使用较低的漏极延伸区来显著地降低R
on
。然而，缩放的LDMOS FinFET也会不利地增加栅极
‑
漏极寄生电容(C
gd
)并降低RF增益。

技术实现思路

[0004]本公开的一方面涉及一种鳍型场效应晶体管(FinFET)，其包括：半导体鳍，其具有与其邻近的沟槽隔离；漏极区，其位于所述半导体鳍中，所述漏极区具有位于所述沟槽隔离上方的第一鳍高度；源极区，其与所述漏极区位于同一半导体鳍中，所述源极区具有位于所述沟槽隔离上方的第二鳍高度，其中，所述第一鳍高度小于第二鳍高度；以及栅极，其跨所述半导体鳍延伸。
[0005]本公开的另一方面包括一种横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)鳍型场效应晶体管(FinFET)，其包括：半导体鳍，其具有与其邻近的沟槽隔离；漏极区，其位于所述半导体鳍中，所述漏极区具有位于所述沟槽隔离上方的第一鳍高度；源极区，其与所述漏极区位于同一半导体鳍中，所述源极区具有位于所述沟槽隔离上方的第二鳍高度；漏极延伸区，其与所述源极区和所述漏极区位于同一半导体鳍中，所述漏极延伸区具有位于所述沟槽隔离上方的所述第一鳍高度；栅极，其跨所述半导体鳍延伸；以及沟道区，其与所述源极区和所述漏极区位于同一半导体鳍中且位于所述栅极下方，所述沟道区位于所述漏极延伸区与所述源极区之间，所述沟道区具有位于所述沟槽隔离上方的所述第二鳍高度，其中，所述第一鳍高度小于所述第二鳍高度。
[0006]本公开的另一方面涉及一种方法，其包括：邻近半导体鳍形成沟槽隔离，以在所述
半导体鳍的第一区域中在所述沟槽隔离上方创建第一鳍高度，并且在所述半导体鳍的第二区域中在所述沟槽隔离上方创建第二鳍高度，其中，所述第一鳍高度小于所述第二鳍高度；以及使用具有位于所述第一区域中的漏极区和位于所述第二区域中的源极区的所述半导体鳍来形成鳍型场效应晶体管(FinFET)。
[0007]通过下面对本公开的实施例的更具体的描述，本公开的前述以及其他特征将变得显而易见。
附图说明
[0008]将参考以下附图详细地描述本公开的实施例，其中相同的标号表示相同的元件，并且其中：
[0009]图1示出了出于描述本公开的实施例的目的的FinFET的总体布局的示意性平面图。
[0010]图2A至图2B示出了根据本公开的实施例的分别沿图1中的线A
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A和B
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B截取的凹陷化(recessing)沟槽隔离的截面图。
[0011]图3A至图3B示出了根据本公开的实施例的分别沿图1中的线A
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A和B
‑
B截取的另一凹陷化沟槽隔离的截面图。
[0012]图4示出了根据本公开的实施例的沿图1中的线D
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D截取的位于与半导体鳍邻近的沟槽隔离中的台阶的截面图。
[0013]图5示出了根据本公开的实施例的沿图1中的线C
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C截取的形成虚设栅极的截面图。
[0014]图6示出了根据本公开的实施例的沿图1中的线D
‑
D截取的形成虚设栅极的截面图。
[0015]图7示出了根据本公开的实施例的沿图1中的线C
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C截取的形成源极/漏极区的截面图。
[0016]图8示出了根据本公开的实施例的沿图1中的线D
‑
D截取的形成源极/漏极区的截面图。
[0017]图9示出了根据本公开的实施例的漏极区外延部分的截面图。
[0018]图10示出了根据本公开的实施例的源极区外延部分的截面图。
[0019]图11示出了根据本公开的实施例的沿图1中的线C
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C截取的FinFET和缩放的LDMOS FinFET的截面图。
[0020]图12示出了根据本公开的实施例的沿图1中的线D
‑
D截取的FinFET和缩放的LDMOS FinFET的截面图。
[0021]注意，本公开的附图不一定按比例绘制。附图旨在仅描绘本公开的典型方面，因此不应被视为限制本公开的范围。在附图中，相同的标号在附图之间表示相同的元件。
具体实施方式
[0022]在下面的描述中，参考形成本公开的部分的附图，并且其中以图示的方式示出了可以实践本教导的特定示例性实施例。这些实施例的描述足够详细以使本领域技术人员能够实践本教导，应当理解，在不脱离本教导的范围的情况下，可以使用其他实施例并且可以
进行更改。因此，以下描述仅是示例性的。
[0023]将理解，当诸如层、区域或衬底的元件被称为位于另一元件“上”或“之上”时，它可以直接位于另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接位于另一元件上”或“直接位于另一元件之上”时，不存在任何中间元件。还应当理解，当一个元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，它可以直接连接或耦合到另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在任何中间元件。
[0024]说明书中对本公开的“一个实施例”或“实施例”及其其他变型的提及意味着结合该实施例描述的特定特征、结构、特性等被包括在本公开的至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”或“在实施例中”，以及出现在说明书各处的任何其他变型不一定都指同一实施例。应当理解，例如在“A/B”、“A和/或B”以及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鳍型场效应晶体管(FinFET)，包括：半导体鳍，其具有与其邻近的沟槽隔离；漏极区，其位于所述半导体鳍中，所述漏极区具有位于所述沟槽隔离上方的第一鳍高度；源极区，其与所述漏极区位于同一半导体鳍中，所述源极区具有位于所述沟槽隔离上方的第二鳍高度，其中，所述第一鳍高度小于第二鳍高度；以及栅极，其跨所述半导体鳍延伸。2.根据权利要求1所述的FinFET，其中，所述第一鳍高度在所述第二鳍高度的40％至60％之间。3.根据权利要求1所述的FinFET，其中，所述漏极区与所述半导体鳍的n阱中的漏极延伸区邻近，其中，所述漏极延伸区具有所述第一鳍高度。4.根据权利要求3所述的FinFET，还包括：沟道区，其位于所述半导体鳍中在所述栅极下方并且位于所述源极区与所述漏极延伸区之间，其中，所述沟道区具有所述第二鳍高度。5.根据权利要求4所述的FinFET，其中，所述沟道区位于所述半导体鳍的p阱中，以及其中，所述第一鳍高度与所述第二鳍高度之间的过渡位于所述半导体鳍中的所述p阱与所述n阱之间的间隙中。6.根据权利要求1所述的FinFET，其中，所述源极区包括位于所述沟槽隔离上方的源极区外延部分，以及所述漏极区包括位于所述沟槽隔离上方的漏极区外延部分，其中，所述源极区外延部分比所述漏极区外延部分宽。7.根据权利要求6所述的FinFET，其中，所述漏极区包括在所述沟槽隔离的上表面下方延伸的另一漏极区外延部分。8.根据权利要求1所述的FinFET，其中，所述沟槽隔离具有相对于所述半导体鳍的底部与所述半导体鳍中的所述漏极区邻近的第一隔离高度和相对于所述半导体鳍的所述底部与所述半导体鳍中的所述源极区邻近的第二隔离高度，其中，所述第一隔离高度大于所述第二隔离高度，从而限定位于所述沟槽隔离中与所述半导体鳍邻近的台阶。9.根据权利要求8所述的FinFET，其中，所述栅极在与所述半导体鳍邻近的所述沟槽隔离中的所述台阶之上延伸。10.一种横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)鳍型场效应晶体管(FinFET)，包括：半导体鳍，其具有与其邻近的沟槽隔离；漏极区，其位于所述半导体鳍中，所述漏极区具有位于所述沟槽隔离上方的第一鳍高度；源极区，其与所述漏极区位于同一半导体鳍中，所述源极区具有位于所述沟槽隔离上方的第二鳍高度；漏极延伸区，其与所述源极区和所述漏极区位于同一半导体鳍中，所述漏极延伸区具有位于所述沟槽隔离上方的所述第一鳍高度；栅极，其跨所述半导体鳍延伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷曼，李文君，
申请(专利权)人：格芯美国集成电路科技有限公司，
类型：发明
国别省市：