具有屏蔽输出的堆叠式场效应晶体管制造技术

本发明专利技术涉及具有屏蔽输出的堆叠式场效应晶体管，提供包括堆叠式场效应晶体管的结构以及形成包括堆叠式场效应晶体管的结构的方法。该结构包括场效应晶体管，该场效应晶体管具有第一主动栅极、第二主动栅极、以及在该第一与第二主动栅极间沿水平方向设置的漏极区。该结构还包括后端工艺堆叠，该后端工艺堆叠具有位于该场效应晶体管上方的第一金属层级及第二金属层级。该第一金属层级包括第一互连件、第二互连件、以及第三互连件，且该第二金属层级包括第四互连件。该第三互连件与该漏极区连接。该第三互连件在该第四互连件与该漏极区间沿垂直方向设置，且该第三互连件在该第一与第二互连件间沿该水平方向设置。二互连件间沿该水平方向设置。二互连件间沿该水平方向设置。

【技术实现步骤摘要】
具有屏蔽输出的堆叠式场效应晶体管


[0001]本揭示涉及半导体装置及集成电路制造，尤其涉及包括堆叠式场效应晶体管的结构以及形成包括堆叠式场效应晶体管的结构的方法。

技术介绍

[0002]可堆叠场效应晶体管以在不同晶体管之间分配电压应力。堆叠允许使用更大的供应电压，因此，在不增加电流的情况下向负载提供更大的输出功率。堆叠式场效应晶体管还可经连接以用于cascode中。在利用单个主动区形成的堆叠式场效应晶体管中可能发生不可接受的高反向耦合及回波损耗。此外，针对特定的应用，最大稳定增益可能低于预期。
[0003]需要改进的包括堆叠式场效应晶体管的结构以及形成包括堆叠式场效应晶体管的结构的方法。

技术实现思路

[0004]在本专利技术的一个实施例中，一种结构包括场效应晶体管，该场效应晶体管具有第一主动栅极、第二主动栅极、以及在该第一与第二主动栅极之间沿水平方向设置的漏极区。该结构还包括后端工艺堆叠，该后端工艺堆叠具有位于该场效应晶体管上方的第一金属层级及第二金属层级。该第一金属层级包括第一互连件、第二互连件、以及第三互连件，且该第二金属层级包括第四互连件。该第三互连件与该漏极区连接。该第三互连件在该第四互连件与该漏极区之间沿垂直方向设置，且该第三互连件在该第一互连件与该第二互连件之间沿该水平方向设置。
[0005]在本专利技术的一个实施例中，一种方法包括形成包括第一主动栅极、第二主动栅极以及漏极区的场效应晶体管，以及形成包括位于该场效应晶体管上方的第一金属层级及第二金属层级的后端工艺堆叠。该漏极区在该第一主动栅极与该第二主动栅极之间沿水平方向设置。该第一金属层级包括第一互连件、第二互连件、以及第三互连件，且该第二金属层级包括第四互连件。该第三互连件与该漏极区连接。该第三互连件在该第四互连件与该漏极区之间沿垂直方向设置，且该第三互连件在该第一互连件与该第二互连件之间沿该水平方向设置。
附图说明
[0006]包含于并构成本说明书的一部分的附图示例说明本专利技术的各种实施例，并与上面所作的有关本专利技术的概括说明以及下面所作的有关该些实施例的详细说明一起用以解释本专利技术的该些实施例。在该些附图中，类似的附图标记表示不同视图中类似的特征。
[0007]图1显示依据本专利技术的实施例的结构的顶视图。
[0008]图2显示大体沿图1中的线2
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2所作的剖视图。
[0009]图3显示处于图1之后的制造阶段的该结构的顶视图。
[0010]图4显示大体沿图3中的线4
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4所作的剖视图。
[0011]图5显示处于图3之后的制造阶段的该结构的顶视图。
[0012]图6显示大体沿图5中的线6
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6所作的剖视图。
[0013]图7显示依据本专利技术的替代实施例的结构的剖视图。
[0014]图8显示依据本专利技术的替代实施例的结构的剖视图。
[0015]图9显示依据本专利技术的替代实施例的结构的剖视图。
具体实施方式
[0016]请参照图1、2并依据本专利技术的实施例，利用绝缘体上硅(silicon
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on
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insulator；SOI)衬底形成结构10，该SOI衬底包括装置层12、由二氧化硅组成的埋置氧化物(buried oxide；BOX)层14、以及操作衬底16。装置层12通过中间的埋置氧化物层14与操作衬底16隔开，并可远薄于操作衬底16。装置层12通过埋置氧化物层14与操作衬底16电性隔离。装置层12及操作衬底16可由半导体材料组成，例如单晶硅。
[0017]在装置层12中形成沟槽隔离区18。在一个实施例中，沟槽隔离区18可完全穿过装置层12到达埋置氧化物层14。沟槽隔离区18围绕由装置层12的半导体材料的部分组成的单个主动区。沟槽隔离区18可通过浅沟槽隔离技术形成，该浅沟槽隔离技术利用光刻及蚀刻工艺在装置层12中图案化沟槽，沉积介电材料以过填充该沟槽，以及利用化学机械抛光及/或回蚀平坦化该介电材料，以自该场地移除多余介电材料。该介电材料可由通过化学气相沉积沉积的电性绝缘体例如二氧化硅组成。
[0018]可通过前端工艺处理制造场效应晶体管20，作为位于装置层12的主动区中的装置。场效应晶体管20可包括设置于装置层12上的主动栅极22、23，以及形成于装置层12中的源极区24及漏极区26。各主动栅极22、23可沿纵轴15排列。源极区24及漏极区26可通过p型或n型掺杂物的离子注入形成。沟道区布置于各主动栅极22、23下方的装置层12中且横向位于各源极区24与漏极区26之间。主动栅极22、23可例如通过利用光刻及蚀刻工艺图案化重掺杂多晶硅沉积层来形成。尽管未显示，但主动栅极22、23可定义栅指(gate fingers)，它们于一端连接在一起，以为场效应晶体管20提供连接的或一体的栅极结构。场效应晶体管20可包括其它元件，例如设置于主动栅极22、23与装置层12之间的栅极介电质21、位于装置层12中的环状区及轻掺杂漏极延伸区、以及位于主动栅极22、23上的侧间隙壁。各主动栅极22、23在漏极区26与其中一个源极区24之间沿水平方向设置。在一个实施例中，主动栅极22、23可相对于漏极区26沿该水平方向对称布置。
[0019]请参照图3、4，其中，类似的附图标记表示图1、2中类似的特征，且在该处理方法的下一制造阶段，在场效应晶体管20上方通过中间工艺处理形成局部互连结构或接触层级。该局部互连结构包括介电层30，以及布置于介电层30中的源极接触件34及漏极接触件36。介电层30可由绝缘材料例如二氧化硅组成，且源极接触件34及漏极接触件36可包括钨、金属硅化物等。源极接触件34穿过介电层30以着陆于各源极区24上的一系列位置。类似地，漏极接触件36穿过介电层30以着陆于漏极区26上的一系列位置。
[0020]在该接触层级上方形成后端工艺互连结构的金属层级(例如第一金属(M1)层级)的介电层37及互连件38、40、42、44。包括介电层37及互连件38、40、42、44的该金属层级代表该后端工艺互连结构的多个金属层级中最靠近场效应晶体管20的金属层级。介电层37可由绝缘材料例如二氧化硅组成，其可通过例如化学气相沉积来沉积。包括介电层37及互连件
38、40、42、44的该金属层级可通过沉积、抛光、光刻、以及具有镶嵌工艺特征的蚀刻技术来形成。具体地说，可利用光刻及蚀刻工艺沉积并图案化介电层37，以定义沟槽，该沟槽由平坦化金属(例如，铜)填充，以定义互连件38、40、42、44。
[0021]互连件38、40、42、44可沿长度方向平行于主动栅极22、23延伸。互连件40在互连件42与互连件44之间沿水平方向横向设置。互连件42及互连件44可与互连件40等距，因此相对于互连件40沿水平方向对称设置。互连件38通过源极接触件34与源极区24连接，且互连件40通过漏极接触件36与漏极区26连接。互连件42、44不通过接触件与场效应晶体管20的任何部分或由沟槽隔离区本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结构，其特征在于，包括：场效应晶体管，包括第一主动栅极、第二主动栅极、以及漏极区，该漏极区在该第一主动栅极与该第二主动栅极间沿水平方向设置；以及后端工艺堆叠，包括位于该场效应晶体管上方的第一金属层级及第二金属层级，该第一金属层级包括第一互连件、第二互连件、以及第三互连件，该第二金属层级包括第四互连件，该第三互连件与该漏极区连接，该第三互连件在该第四互连件与该漏极区间沿垂直方向设置，且该第三互连件在该第一互连件与该第二互连件间沿该水平方向设置。2.如权利要求1所述的结构，其特征在于，与该第二金属层级相比，该第一金属层级更靠近该场效应晶体管。3.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该第二金属层级包括将该第四互连件与该第一互连件直接连接的第一过孔，以及将该第四互连件与该第二互连件直接连接的第二过孔。4.如权利要求3所述的结构，其特征在于，该第四互连件包括第一侧边以及与该第一侧边相对的第二侧边，该第一过孔邻近该第一侧边沿该水平方向设置，且该第二过孔邻近该第二侧边沿该水平方向设置。5.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该第四互连件包括第一侧边以及与该第一侧边相对的第二侧边，该第四互连件在该第一侧边与该第一互连件重叠，且该第四互连件在该第二侧边与该第二互连件重叠。6.如权利要求1所述的结构，其特征在于，还包括：第一伪栅极；以及第二伪栅极，其中，该第一伪栅极在该第一主动栅极与该漏极区间沿该水平方向设置，且该第二伪栅极在该第二主动栅极与该漏极区间沿该水平方向设置。7.如权利要求6所述的结构，其特征在于，还包括：接触层级，垂直设置于该第一金属层级与该场效应晶体管间，该接触层级包括将该第一互连件与该第一伪栅极直接连接的第一接触件，且该接触层级包括将该第二互连件与该第二伪栅极直接连接的第二接触件。8.如权利要求7所述的结构，其特征在于，该第一互连件与该第一伪栅极重叠，且该第二互连件与该第二伪栅极重叠。9.如权利要求7所述的结构，其特征在于，该接触层级包括将该第三互连件与该漏极区直接连接的第三接触件。10.如权利要求6所述的结构，其特征在于，该第一互连件在该第一主动栅极与该第一伪栅极间沿该水平方向设置，且该第二互连件在该第二主动栅极与该第二伪栅极间沿该水平方向设置。11.如权利要求6所述的结构，其特征在于，还包括：电源，与该第一伪栅极与该第二伪栅极连接，该电源经配置以向该第一伪栅极及该第二伪栅极提供直流偏置电压。12.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该场效应...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
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：