本發明涉及(ji)在(zai)高(gao)(gao)阻(zu)襯底(di)上(shang)形(xing)成的半(ban)(ban)導(dao)體器(qi)(qi)(qi)件和射(she)頻(RF)模塊,更(geng)特別地,涉及(ji)在(zai)高(gao)(gao)阻(zu)硅襯底(di)上(shang)形(xing)成的半(ban)(ban)導(dao)體器(qi)(qi)(qi)件及(ji)包括該(gai)半(ban)(ban)導(dao)體器(qi)(qi)(qi)件的射(she)頻模塊。
背景技術:
如(ru)射(she)頻(pin)(pin)(pin)前(qian)端(duan)模塊(FEM)的射(she)頻(pin)(pin)(pin)模塊可(ke)整合到各(ge)種無線裝置中,包括移動電(dian)話、智能電(dian)話、筆記本電(dian)腦(nao)、平板電(dian)腦(nao)、掌上(shang)電(dian)腦(nao)、電(dian)子游(you)戲裝置、多媒(mei)體系(xi)統(tong)等(deng)。射(she)頻(pin)(pin)(pin)模塊可(ke)包括射(she)頻(pin)(pin)(pin)有源器(qi)(qi)件(jian)(jian)、射(she)頻(pin)(pin)(pin)無源器(qi)(qi)件(jian)(jian)、射(she)頻(pin)(pin)(pin)切換器(qi)(qi)件(jian)(jian)和控制器(qi)(qi)件(jian)(jian)。
射(she)頻(pin)(pin)切換(huan)(huan)器(qi)件(jian)通常可在SOI(silicon on insulator,絕緣體上硅薄膜)襯底上進行制(zhi)造以降(jiang)低射(she)頻(pin)(pin)噪聲耦合,并且(qie)射(she)頻(pin)(pin)模塊可具有(you)SIP/MCM(single in-line package/multi-chip module,單列(lie)直插式封(feng)裝/多(duo)芯片模塊)結構,其包括射(she)頻(pin)(pin)切換(huan)(huan)器(qi)件(jian)、射(she)頻(pin)(pin)有(you)源(yuan)器(qi)件(jian)、射(she)頻(pin)(pin)無(wu)源(yuan)器(qi)件(jian)和控制(zhi)器(qi)件(jian)。
然而(er),由于SOI襯底相(xiang)對(dui)較高的(de)價(jia)格以及SIP/MCM工藝的(de)成本,在降低射頻前端模塊的(de)制造成本方面(mian)是有(you)限制的(de)。
技術實現要素:
本發明提供了一(yi)種(zhong)在高阻(zu)襯底上形成的半導體器件以(yi)及包括該半導體器件的RF模(mo)塊。
根(gen)據所要求保護的(de)本發明的(de)一(yi)方(fang)面(mian),半導體器件(jian)可包括高阻(zu)襯(chen)(chen)(chen)底、在高阻(zu)襯(chen)(chen)(chen)底上(shang)形成(cheng)的(de)晶體管(guan)和在高阻(zu)襯(chen)(chen)(chen)底中形成(cheng)的(de)以圍(wei)繞晶體管(guan)的(de)深溝槽器件(jian)隔(ge)離區。
根據一些示例性實施例,半導體(ti)器(qi)件還可包(bao)括(kuo)在深溝槽器(qi)件隔離區上(shang)形成的淺溝槽器(qi)件隔離區。
根(gen)據一些(xie)示(shi)例性實施例,晶體(ti)管可包括在高(gao)阻襯底上形(xing)(xing)成的(de)(de)柵(zha)結(jie)構(gou)、分別在高(gao)阻襯底鄰近柵(zha)結(jie)構(gou)的(de)(de)兩側(ce)的(de)(de)表面部分形(xing)(xing)成的(de)(de)源區(qu)(qu)和(he)漏區(qu)(qu),以及在源區(qu)(qu)的(de)(de)一側(ce)形(xing)(xing)成的(de)(de)高(gao)濃度雜質區(qu)(qu)。
根據(ju)一些示(shi)例(li)性實施(shi)例(li),源區(qu)(qu)可具有(you)第二導(dao)電類型,高濃度雜(za)質(zhi)區(qu)(qu)可具有(you)第一導(dao)電類型,且源區(qu)(qu)和(he)高濃度雜(za)質(zhi)區(qu)(qu)可彼此電連接(jie)。
根據一些(xie)示例(li)性實施例(li),高阻襯底可(ke)具(ju)有第(di)一導(dao)(dao)電(dian)類(lei)(lei)型(xing)(xing)(xing),具(ju)有第(di)二導(dao)(dao)電(dian)類(lei)(lei)型(xing)(xing)(xing)的深阱(jing)(jing)區可(ke)形(xing)成在(zai)高阻襯底中,具(ju)有第(di)一導(dao)(dao)電(dian)類(lei)(lei)型(xing)(xing)(xing)的第(di)一阱(jing)(jing)區可(ke)形(xing)成在(zai)深阱(jing)(jing)區上,且晶(jing)體管(guan)可(ke)形(xing)成在(zai)第(di)一阱(jing)(jing)區上。
根據一些示例性實施例,深(shen)阱區(qu)(qu)和第一阱區(qu)(qu)可形成在深(shen)溝(gou)槽器件隔離區(qu)(qu)的內 部,且深(shen)溝(gou)槽器件隔離區(qu)(qu)可形成得比(bi)深(shen)阱區(qu)(qu)更(geng)深(shen)。
根據一(yi)(yi)些示例性實施(shi)例,具有第(di)一(yi)(yi)導(dao)電(dian)類型(xing)的第(di)二(er)阱區(qu)可(ke)形成(cheng)在(zai)深溝槽器件隔離區(qu)的外部(bu),且具有第(di)一(yi)(yi)導(dao)電(dian)類型(xing)的第(di)二(er)高濃度雜質區(qu)可(ke)形成(cheng)在(zai)第(di)二(er)阱區(qu)上。
根據一些示例(li)性實施例(li),深(shen)阱區可形(xing)成得比第一阱區更寬,且深(shen)溝槽器件隔離區可形(xing)成得比深(shen)阱區更深(shen)以穿過深(shen)阱區。
根據(ju)一些示(shi)例性實施(shi)例,具有第二(er)導(dao)(dao)電類型的第二(er)阱(jing)區可形(xing)成在(zai)深溝槽器件隔離區的外(wai)部,且具有第二(er)導(dao)(dao)電類型的第二(er)高濃度(du)雜質區可形(xing)成在(zai)第二(er)阱(jing)區上。
根據(ju)一些(xie)示(shi)例性實(shi)施(shi)例,深溝槽器(qi)件隔離區(qu)可具有狹縫(feng)以將深阱區(qu)與第二(er)阱區(qu)電(dian)連接。
根據一些示例性實施(shi)例,具有第一導電類(lei)型(xing)的第三阱區可形成(cheng)在第二(er)阱區的外部。
根據一些示例性實施(shi)例,第(di)二(er)器(qi)件隔離區(qu)(qu)可(ke)形成為圍繞(rao)第(di)二(er)阱區(qu)(qu)和第(di)二(er)高(gao)濃度雜質(zhi)區(qu)(qu)。
根(gen)據一些示例(li)性實施例(li),第(di)二(er)(er)器件(jian)隔(ge)離區可包括形成為圍繞第(di)二(er)(er)阱(jing)區的(de)第(di)二(er)(er)深(shen)溝(gou)(gou)槽(cao)器件(jian)隔(ge)離區,以及在(zai)第(di)二(er)(er)深(shen)溝(gou)(gou)槽(cao)器件(jian)隔(ge)離區上形成的(de)第(di)二(er)(er)淺(qian)溝(gou)(gou)槽(cao)器件(jian)隔(ge)離區。
根據一些示例(li)性實施例(li),具有第一導電類型的第三阱(jing)區可形(xing)成(cheng)在第二(er)器件隔離區的外部。
根據所要求保(bao)護(hu)的(de)(de)本發明的(de)(de)另(ling)一(yi)(yi)(yi)方面,半導(dao)(dao)體器件(jian)可包括具(ju)有(you)(you)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)導(dao)(dao)電(dian)(dian)類型(xing)的(de)(de)高阻(zu)襯底(di),形成在(zai)高阻(zu)襯底(di)中(zhong)、具(ju)有(you)(you)第(di)(di)二導(dao)(dao)電(dian)(dian)類型(xing)的(de)(de)深阱區,形成在(zai)深阱區上(shang)、具(ju)有(you)(you)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)導(dao)(dao)電(dian)(dian)類型(xing)的(de)(de)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)阱區,在(zai)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)阱區上(shang)形成的(de)(de)多個(ge)晶體管(guan),以及具(ju)有(you)(you)環形以圍(wei)繞多個(ge)晶體管(guan)、并形成為(wei)比深阱區更深的(de)(de)深溝槽器件(jian)隔(ge)離區。
根據(ju)一些示例性實(shi)施例,多(duo)個晶(jing)(jing)體(ti)管可(ke)設置(zhi)成多(duo)指結構,在其中多(duo)個晶(jing)(jing)體(ti)管相互電連接。
根據一些示例性實施(shi)例,具(ju)有(you)第一導(dao)電類型(xing)的(de)高濃度(du)雜(za)質區(qu)(qu)可(ke)形成在多個晶體管中設(she)置為彼此(ci)相鄰的(de)晶體管的(de)源區(qu)(qu)之間,且高濃度(du)雜(za)質區(qu)(qu)和(he)相鄰晶體管的(de)源區(qu)(qu)可(ke)彼此(ci)電連接。
根據一些示例(li)性實(shi)施例(li),具(ju)有(you)第二(er)(er)(er)(er)導電(dian)類(lei)(lei)型的(de)第二(er)(er)(er)(er)阱(jing)區可形(xing)成在(zai)深溝槽器件隔(ge)離區的(de)外部(bu),具(ju)有(you)第二(er)(er)(er)(er)導電(dian)類(lei)(lei)型的(de)第二(er)(er)(er)(er)高濃度雜質區可形(xing)成在(zai)第二(er)(er)(er)(er)阱(jing)區上,且深溝槽器件隔(ge)離區可具(ju)有(you)狹縫以(yi)將(jiang)深阱(jing)區與第二(er)(er)(er)(er)阱(jing)區電(dian)連接(jie)。
根據一(yi)些(xie)示(shi)例(li)性實(shi)施例(li),第(di)(di)二(er)深溝(gou)槽(cao)器(qi)件(jian)(jian)隔(ge)離區(qu)可(ke)形(xing)成(cheng)在第(di)(di)二(er)阱(jing)區(qu)的(de)外部,具有第(di)(di)一(yi)導電類型(xing)的(de)第(di)(di)三阱(jing)區(qu)可(ke)形(xing)成(cheng)在第(di)(di)二(er)深溝(gou)槽(cao)器(qi)件(jian)(jian)隔(ge)離區(qu)的(de)外部,且具有第(di)(di)一(yi)導電類型(xing)的(de)第(di)(di)三高濃度雜質區(qu)可(ke)形(xing)成(cheng)在第(di)(di)三阱(jing)區(qu)上。
根據所要(yao)求保護的(de)(de)本發明(ming)的(de)(de)又另一方面,RF模塊(kuai)可(ke)包(bao)括(kuo)在(zai)(zai)(zai)(zai)高(gao)阻(zu)(zu)襯底上(shang)(shang)形(xing)成的(de)(de)RF切換(huan)器(qi)(qi)件、在(zai)(zai)(zai)(zai)高(gao)阻(zu)(zu)襯底上(shang)(shang)形(xing)成的(de)(de)RF有源(yuan)器(qi)(qi)件、在(zai)(zai)(zai)(zai)高(gao)阻(zu)(zu)襯底上(shang)(shang)形(xing)成的(de)(de)RF無(wu)源(yuan)器(qi)(qi)件以及在(zai)(zai)(zai)(zai)高(gao)阻(zu)(zu)襯底上(shang)(shang)形(xing)成的(de)(de)控制器(qi)(qi)件。特別地,RF切換(huan)器(qi)(qi)件和RF有源(yuan)器(qi)(qi)件中的(de)(de) 至少一個可(ke)包(bao)括(kuo)在(zai)(zai)(zai)(zai)高(gao)阻(zu)(zu)襯底上(shang)(shang)形(xing)成的(de)(de)晶體(ti)管和在(zai)(zai)(zai)(zai)高(gao)阻(zu)(zu)襯底中形(xing)成的(de)(de)以圍繞晶體(ti)管的(de)(de)深溝槽器(qi)(qi)件隔離區(qu)。
本發(fa)明的以上概述(shu)并不旨在描述(shu)本發(fa)明示出的每個實施(shi)例(li)或每個實施(shi)方式(shi)。下(xia)面的具(ju)體實施(shi)方式(shi)和(he)權利要(yao)求更詳(xiang)細(xi)地舉例(li)說明了這(zhe)些實施(shi)例(li)。
附圖說明
根(gen)據以下說明,結(jie)合附圖,可更(geng)詳細地理(li)解示例性實施例,其中(zhong):
圖(tu)1為根據所要(yao)求保(bao)護的本(ben)發明的第(di)一示(shi)例性(xing)實(shi)施例的半導體(ti)器件的剖(pou)面圖(tu);
圖2為(wei)根據所(suo)要求保護的(de)(de)(de)本(ben)發(fa)明的(de)(de)(de)第二示例性實施(shi)例的(de)(de)(de)半導體器件的(de)(de)(de)平面圖;
圖(tu)3為沿圖(tu)2中所(suo)示的(de)線(xian)Ⅲ-Ⅲ’的(de)剖面圖(tu);
圖(tu)(tu)4為(wei)沿圖(tu)(tu)2中所示(shi)的線Ⅳ-Ⅳ′的剖面圖(tu)(tu);
圖5為(wei)根據所要求保護的(de)本(ben)發明的(de)第(di)三示例(li)性(xing)實施例(li)的(de)半導體器(qi)件的(de)平面圖;
圖6為沿圖5中所示的(de)線Ⅵ-Ⅵ′的(de)剖(pou)面圖;
圖7為沿(yan)圖5中所示的線Ⅶ-Ⅶ′的剖面圖;
圖8為根據所要求保(bao)護的(de)本發明的(de)第四(si)示例性實施例的(de)半導體器件的(de)剖面圖;
圖9為根據所(suo)要求(qiu)保護的(de)本發明的(de)第五示例性實(shi)施例的(de)半導體器件的(de)剖(pou)面(mian)圖;
圖10為根據(ju)所要求保護的(de)本發明的(de)第六示(shi)例性實施例的(de)半導體器件(jian)的(de)剖面圖;和(he)
圖11為在高阻襯底上形成的(de)(de)射(she)頻模塊的(de)(de)示意圖。
雖然實(shi)施例可作出(chu)各種改型和(he)(he)替代形式,其(qi)細節(jie)已經由附圖中的實(shi)例示出(chu)并將詳細描述。然而,應理解,本(ben)發明并不旨在(zai)將本(ben)發明限制為(wei)所(suo)述的特定(ding)實(shi)施例。相(xiang)反地,本(ben)發明旨在(zai)涵蓋落入所(suo)附權利要求限定(ding)的本(ben)發明的實(shi)質和(he)(he)范圍內的所(suo)有(you)改型、等同物和(he)(he)替代方案。
具體實施方式
以下,參照附圖更詳(xiang)細(xi)地描述具體實施(shi)例。然而(er),所要求(qiu)保護的本發明可以不(bu)同方式實施(shi),并且不(bu)應解釋為局限于本文提出(chu)的實施(shi)例。
如(ru)本(ben)申請中使用(yong)的明(ming)確定(ding)義,當提及(ji)層(ceng)、薄(bo)膜(mo)、區(qu)域(yu)或(huo)板(ban)在(zai)另一(yi)個“上面”時(shi),其(qi)可(ke)直(zhi)接在(zai)另一(yi)個的上面,或(huo)者也可(ke)以存在(zai)一(yi)個或(huo)多(duo)個居于(yu)中間的層(ceng)、薄(bo)膜(mo)、區(qu)域(yu)或(huo)板(ban)。與此不同(tong)地,也應(ying)當了解,當提及(ji)層(ceng)、薄(bo)膜(mo)、區(qu)域(yu)或(huo)板(ban)直(zhi)接在(zai)另一(yi)個“上面”時(shi),其(qi)直(zhi)接在(zai)另一(yi)個的上面,并(bing)且不存在(zai)一(yi)個或(huo)多(duo)個居于(yu)中間的層(ceng)、薄(bo)膜(mo)、區(qu)域(yu)或(huo)板(ban)。而(er)且,盡管如(ru)第(di)(di)一(yi)、第(di)(di)二和第(di)(di)三的術(shu)語(yu)在(zai)所要(yao)求(qiu)保護的本(ben)發明(ming)的各種實(shi)施例中用(yong)來描述各種組件、成分(fen)、區(qu)域(yu)和層(ceng),但并(bing)不僅限于(yu)這(zhe)些術(shu)語(yu)。
此外,僅為了便(bian)于描述,元(yuan)件可被稱為在另(ling)一(yi)個“之上”或“之下”。應(ying)理解,這種描述是指圖中(zhong)所描述的取向,并且在各(ge)種使(shi)用和替代(dai)實施例中(zhong),這些元(yuan)件可在 替代(dai)布局和構造中(zhong)旋(xuan)轉或調換。
在以(yi)下描述中(zhong),技(ji)術(shu)(shu)術(shu)(shu)語僅用于(yu)解(jie)釋(shi)具體實施例(li),而并不(bu)限制所要(yao)求保護的(de)本(ben)(ben)發明的(de)范圍。除非本(ben)(ben)文(wen)(wen)另有(you)定義(yi),本(ben)(ben)文(wen)(wen)中(zhong)所使用的(de)所有(you)術(shu)(shu)語,包括技(ji)術(shu)(shu)或科學術(shu)(shu)語,可(ke)具有(you)本(ben)(ben)領(ling)域技(ji)術(shu)(shu)人員(yuan)通常所理(li)解(jie)的(de)相同的(de)含義(yi)。
參照所要(yao)求(qiu)保(bao)護(hu)(hu)的(de)(de)(de)本發明的(de)(de)(de)一些實(shi)(shi)施例的(de)(de)(de)示(shi)意圖(tu)描(miao)(miao)述描(miao)(miao)繪的(de)(de)(de)實(shi)(shi)施例。于(yu)是,圖(tu)中(zhong)的(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)(zhuang)變(bian)化,例如,制造技術的(de)(de)(de)變(bian)化和(he)/或容許誤差是可(ke)充(chong)分預期的(de)(de)(de)。于(yu)是,所要(yao)求(qiu)保(bao)護(hu)(hu)的(de)(de)(de)本發明的(de)(de)(de)實(shi)(shi)施例并(bing)不(bu)描(miao)(miao)述成局(ju)限于(yu)用圖(tu)所描(miao)(miao)述的(de)(de)(de)區域(yu)的(de)(de)(de)特定(ding)形(xing)狀(zhuang)(zhuang),包(bao)括(kuo)形(xing)狀(zhuang)(zhuang)上的(de)(de)(de)偏差,并(bing)且(qie),用圖(tu)描(miao)(miao)述的(de)(de)(de)區域(yu)完全是示(shi)意性的(de)(de)(de),它們(men)的(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)(zhuang)并(bing)不(bu)代表準(zhun)確(que)的(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)(zhuang),也不(bu)限制所要(yao)求(qiu)保(bao)護(hu)(hu)的(de)(de)(de)本發明的(de)(de)(de)范圍。
參照圖1,其(qi)示(shi)出了根據一實施例的半(ban)導體(ti)器(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)100的剖面圖。在實施例中(zhong),半(ban)導體(ti)器(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)100可(ke)(ke)用(yong)來制(zhi)造(zao)RF模(mo)塊(kuai),如RF前(qian)(qian)端(duan)模(mo)塊(kuai)。RF前(qian)(qian)端(duan)模(mo)塊(kuai)可(ke)(ke)整(zheng)合到各(ge)種(zhong)無線(xian)裝(zhuang)置中(zhong),包括移(yi)動電話、智能電話、筆記本電腦、平(ping)板電腦、掌上(shang)電腦、電子游戲裝(zhuang)置、多媒體(ti)系統等。半(ban)導體(ti)器(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)100可(ke)(ke)用(yong)作RF切換器(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)或RF有(you)源器(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian),如RF前(qian)(qian)端(duan)模(mo)塊(kuai)的功率放大器(qi)(qi)。
在實施例中,半導(dao)體(ti)器件100可包括在高阻襯底(di)102上(shang)形成的晶(jing)體(ti)管110,如場效(xiao)應晶(jing)體(ti)管(FET)。高阻襯底(di)102可由硅(Si)制成并具(ju)有(you)第一導(dao)電類型(xing),例如P型(xing)。
例如,高阻襯底102可(ke)(ke)輕(qing)微摻雜有P型雜質,例如,硼、銦或(huo)其組合,并可(ke)(ke)具有高于約100ohm·cm的(de)相對較(jiao)高的(de)電阻率(lv)。特別地(di),高阻襯底102可(ke)(ke)具有約1,000ohm·cm至約20,000ohm·cm的(de)高電阻率(lv)。
如圖(tu)1所示,單個晶(jing)體管110形成(cheng)在高阻襯底(di)102上,然而(er),應(ying)注意,在其他(ta)實施例中,多(duo)個晶(jing)體管可形成(cheng)在高阻襯底(di)102的有源區(qu)上。
在實施(shi)例中(zhong),半導體器(qi)件100可包(bao)括配(pei)置成圍(wei)繞晶(jing)體管110的(de)器(qi)件隔(ge)離區120。特別(bie)地,器(qi)件隔(ge)離區120可具有(you)環(huan)形(xing)以圍(wei)繞晶(jing)體管110,并包(bao)括深(shen)溝槽(cao)器(qi)件隔(ge)離(DTI)區122和可形(xing)成在DTI區122上(shang)的(de)淺溝槽(cao)器(qi)件隔(ge)離(STI)區124。
DTI區(qu)(qu)122的(de)深(shen)度(du)可大于約(yue)5μm。特(te)別地,DTI區(qu)(qu)122的(de)深(shen)度(du)可在約(yue)5μm至(zhi)約(yue)10μm的(de)范圍(wei)。DTI區(qu)(qu)122可用來減(jian)少RF噪聲耦(ou)合(he)并改善鄰近半導(dao)體器件100的(de)RF無源(yuan)器件的(de)電特(te)性(xing)。
為了形成(cheng)DTI區(qu)122,深溝槽(cao)可通(tong)過深反應離子刻(ke)蝕(DRIE)工(gong)藝形成(cheng),氧(yang)化物襯里(未示出)可通(tong)過熱氧(yang)化工(gong)藝在深溝槽(cao)的(de)內(nei)表面上形成(cheng)。隨(sui)后(hou),深溝槽(cao)可填充(chong)有未摻(chan)雜的(de)多晶硅(gui),從(cong)而(er)形成(cheng)DTI區(qu)122。在一些實施(shi)例中(zhong),淺溝槽(cao)可在高阻(zu)襯底102的(de)表面部分形成(cheng),隨(sui)后(hou)可填充(chong)有氧(yang)化硅(gui),從(cong)而(er)形成(cheng)STI區(qu)124。
晶體(ti)管110可(ke)包括在(zai)高阻(zu)襯(chen)底102上形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)柵(zha)(zha)結構(gou)112,以及(ji)分(fen)別(bie)在(zai)高阻(zu)襯(chen)底102鄰近柵(zha)(zha)結構(gou)112的(de)(de)(de)(de)兩側的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面部分(fen)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)源區114和(he)漏(lou)區116。源區114和(he)漏(lou)區116可(ke)摻(chan)雜(za)(za)有具(ju)有第二導電類型的(de)(de)(de)(de)雜(za)(za)質。例如,源區114和(he)漏(lou)區116可(ke)摻(chan)雜(za)(za)有N 型雜(za)(za)質,如磷、砷或(huo)其(qi)組合。柵(zha)(zha)結構(gou)112可(ke)包括在(zai)高阻(zu)襯(chen)底102上形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)柵(zha)(zha)絕緣層、在(zai)柵(zha)(zha)絕緣層上形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)柵(zha)(zha)極以及(ji)在(zai)柵(zha)(zha)極的(de)(de)(de)(de)側表(biao)(biao)面形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)間隔(ge)器(qi)。
具有第(di)一(yi)導電類(lei)型(xing)(xing)(即P型(xing)(xing))的(de)第(di)一(yi)阱區132可(ke)形(xing)成在晶體管110的(de)下方,具有第(di)二導電類(lei)型(xing)(xing)(即N型(xing)(xing))的(de)深阱區130可(ke)形(xing)成在第(di)一(yi)阱區132的(de)下方。例如(ru),深N型(xing)(xing)阱(DNW)區130可(ke)形(xing)成在高(gao)阻襯底102中,第(di)一(yi)P型(xing)(xing)阱(PW)區132可(ke)形(xing)成在DNW區130上(shang)。晶體管110可(ke)在第(di)一(yi)PW區132上(shang)形(xing)成。
特別地,在一些(xie)實施例中(zhong),DNW區(qu)(qu)130和(he)第一PW區(qu)(qu)132可形(xing)成(cheng)在DTI區(qu)(qu)122的內(nei)部。DTI區(qu)(qu)122可形(xing)成(cheng)為比DNW區(qu)(qu)130更深。因此,半導體(ti)器件100的RF噪(zao)聲(sheng)耦合可充分(fen)地減(jian)少,且鄰近半導體(ti)器件100的RF無源器件的電特性可通(tong)過DTI區(qu)(qu)122充分(fen)改善。進一步地,DNW區(qu)(qu)130和(he)高阻襯底102之間的結電容可充分(fen)地減(jian)少。
在(zai)一(yi)個實(shi)施例中,具有第(di)一(yi)導電類型(即P型)的(de)高(gao)濃度雜(za)質區(qu)140可(ke)形(xing)成在(zai)源(yuan)區(qu)114的(de)一(yi)側,其可(ke)用作襯底凸出(chu)部(tab)或阱凸出(chu)部。高(gao)濃度雜(za)質區(qu)140可(ke)與源(yuan)區(qu)114電連接。高(gao)濃度雜(za)質區(qu)140可(ke)用來改(gai)善(shan)源(yuan)極接觸(chu)并減少半(ban)導體(ti)器件100的(de)壓降。
如描(miao)述的(de)(de),除(chu)了第(di)一PW區(qu)132外,具有第(di)一導電類型的(de)(de)第(di)二(er)(er)阱區(qu),例如,第(di)二(er)(er)P型阱(PW)區(qu)134可形成在器件隔離區(qu)120的(de)(de)外部,具有第(di)一導電類型(即(ji)P型)的(de)(de)第(di)二(er)(er)高(gao)(gao)濃(nong)度(du)雜(za)質區(qu)142可形成在第(di)二(er)(er)PW區(qu)134上。第(di)二(er)(er)高(gao)(gao)濃(nong)度(du)雜(za)質區(qu)142可用來施加PW偏置電壓至高(gao)(gao)阻襯底102。
現在(zai)參照圖(tu)(tu)(tu)2-4,其示(shi)(shi)出了根據一實施例的(de)(de)半(ban)導(dao)體器件(jian)(jian)200的(de)(de)各種視圖(tu)(tu)(tu)。在(zai)圖(tu)(tu)(tu)2中,示(shi)(shi)出了半(ban)導(dao)體器件(jian)(jian)200的(de)(de)平面(mian)圖(tu)(tu)(tu),而(er)在(zai)圖(tu)(tu)(tu)3和4中示(shi)(shi)出了剖面(mian)圖(tu)(tu)(tu)。特別地,圖(tu)(tu)(tu)3為(wei)沿圖(tu)(tu)(tu)2中所示(shi)(shi)的(de)(de)線(xian)(xian)Ⅲ-Ⅲ′的(de)(de)剖面(mian)圖(tu)(tu)(tu),圖(tu)(tu)(tu)4為(wei)沿圖(tu)(tu)(tu)2中所示(shi)(shi)的(de)(de)線(xian)(xian)Ⅳ-Ⅳ′的(de)(de)剖面(mian)圖(tu)(tu)(tu)。
如圖2至4所示,半導體器(qi)件200可(ke)包括在高阻襯底202上(shang)形成(cheng)的多個(ge)晶體管210。DNW區(qu)230可(ke)形成(cheng)在高阻襯底202中(zhong),第一PW區(qu)232可(ke)形成(cheng)在DNW區(qu)230上(shang)。
晶體管210可(ke)(ke)在(zai)第(di)一(yi)PW區(qu)(qu)232上(shang)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)。晶體管210中的(de)(de)每一(yi)個可(ke)(ke)包括形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)在(zai)第(di)一(yi)PW區(qu)(qu)232上(shang)的(de)(de)柵結(jie)構212,以(yi)及分(fen)別在(zai)第(di)一(yi)PW區(qu)(qu)232鄰近柵結(jie)構212的(de)(de)兩側(ce)(ce)的(de)(de)表(biao)面(mian)部分(fen)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)源區(qu)(qu)214和漏區(qu)(qu)216,且P型高(gao)濃度雜(za)質區(qu)(qu)240可(ke)(ke)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)在(zai)源區(qu)(qu)214的(de)(de)一(yi)側(ce)(ce)。柵結(jie)構212可(ke)(ke)包括在(zai)第(di)一(yi)PW區(qu)(qu)232上(shang)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)柵絕緣層、在(zai)柵絕緣層上(shang)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)柵極(ji)以(yi)及在(zai)柵極(ji)的(de)(de)側(ce)(ce)表(biao)面(mian)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)間隔器。
在一些(xie)實施例中(zhong),半導(dao)體器(qi)件(jian)(jian)200可(ke)包括配置成(cheng)圍繞有(you)源區(qu)(qu)(qu)的(de)器(qi)件(jian)(jian)隔離區(qu)(qu)(qu)220,晶體管210在有(you)源區(qu)(qu)(qu)上形(xing)(xing)成(cheng)。器(qi)件(jian)(jian)隔離區(qu)(qu)(qu)220可(ke)包括形(xing)(xing)成(cheng)得比DNW區(qu)(qu)(qu)230更深的(de)DTI區(qu)(qu)(qu)222以及在DTI區(qu)(qu)(qu)222上形(xing)(xing)成(cheng)的(de)STI區(qu)(qu)(qu)224。
N型阱(NW)區234可(ke)形成(cheng)在器件隔離(li)區220的外部,N型高濃度雜質區242 可(ke)形成(cheng)在NW區234上(shang)。
例(li)如,在一(yi)些(xie)實施例(li)中,第一(yi)PW區(qu)(qu)232可(ke)形(xing)(xing)成在器(qi)件隔離區(qu)(qu)220的內部(bu),且DNW區(qu)(qu)230可(ke)形(xing)(xing)成為比(bi)第一(yi)PW區(qu)(qu)232更(geng)寬。DTI區(qu)(qu)222可(ke)穿(chuan)過DNW區(qu)(qu)230,并比(bi)DNW區(qu)(qu)230延(yan)伸地(di)更(geng)深(shen)。NW區(qu)(qu)234可(ke)形(xing)(xing)成在DNW區(qu)(qu)230的邊(bian)緣部(bu)分上。
在一(yi)些(xie)實施(shi)(shi)例中,NW區(qu)234可(ke)與DNW區(qu)230的(de)邊緣(yuan)部分電(dian)連接,且DTI區(qu)222可(ke)具(ju)有狹(xia)縫(feng)226以將(jiang)DNW區(qu)230與NW區(qu)234電(dian)連接。狹(xia)縫(feng)226可(ke)用來(lai)通過(guo)N型高(gao)濃度雜質區(qu)242和NW區(qu)234向DNW區(qu)230施(shi)(shi)加(jia)NW偏(pian)置電(dian)壓(ya)或反向偏(pian)置電(dian)壓(ya)。例如(ru),狹(xia)縫(feng)226的(de)寬度可(ke)在約(yue)1μm至約(yue)2μm的(de)范圍。
這樣,在第(di)一PW區(qu)232與DNW區(qu)230之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)的(de)耗盡區(qu)和在DNW區(qu)230與高阻襯(chen)底(di)202之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)的(de)耗盡區(qu)可延伸,且在第(di)一PW區(qu)232與DNW區(qu)230之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)的(de)結電容(rong)和在DNW區(qu)230與高阻襯(chen)底(di)202之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)的(de)結電容(rong)可充分地減少(shao)。結果,半(ban)導體器件(jian)200的(de)RF噪聲耦合和通過高阻襯(chen)底(di)202的(de)漏電流(liu)可充分地減少(shao)。
在(zai)(zai)一(yi)些(xie)實施(shi)例(li)(li)中,第(di)二(er)PW區(qu)(qu)(qu)236可形成在(zai)(zai)NW區(qu)(qu)(qu)234的外(wai)部,且第(di)二(er)P型高(gao)(gao)(gao)濃(nong)(nong)度雜(za)(za)質(zhi)區(qu)(qu)(qu)244可形成在(zai)(zai)第(di)二(er)PW區(qu)(qu)(qu)236上。第(di)二(er)P型高(gao)(gao)(gao)濃(nong)(nong)度雜(za)(za)質(zhi)區(qu)(qu)(qu)244可用來(lai)向高(gao)(gao)(gao)阻襯(chen)底202施(shi)加PW偏(pian)置電(dian)壓,且第(di)二(er)PW區(qu)(qu)(qu)236可用來(lai)減(jian)少或防止耗盡(jin)區(qu)(qu)(qu)在(zai)(zai)NW區(qu)(qu)(qu)234與高(gao)(gao)(gao)阻襯(chen)底202之間延伸。在(zai)(zai)其他實施(shi)例(li)(li)中,第(di)二(er)STI區(qu)(qu)(qu)250可形成在(zai)(zai)N型高(gao)(gao)(gao)濃(nong)(nong)度雜(za)(za)質(zhi)區(qu)(qu)(qu)242與第(di)二(er)P型高(gao)(gao)(gao)濃(nong)(nong)度雜(za)(za)質(zhi)區(qu)(qu)(qu)244之間。
參照圖(tu)(tu)(tu)(tu)5-7,其(qi)示(shi)(shi)出(chu)了根(gen)據一實施(shi)例(li)的(de)(de)(de)半(ban)導體器(qi)件(jian)300的(de)(de)(de)各種視圖(tu)(tu)(tu)(tu)。在圖(tu)(tu)(tu)(tu)5中(zhong),示(shi)(shi)出(chu)了半(ban)導體器(qi)件(jian)300的(de)(de)(de)平(ping)面圖(tu)(tu)(tu)(tu),而在圖(tu)(tu)(tu)(tu)6和7中(zhong)示(shi)(shi)出(chu)了半(ban)導體器(qi)件(jian)300的(de)(de)(de)剖(pou)面圖(tu)(tu)(tu)(tu)。特(te)別地,圖(tu)(tu)(tu)(tu)6為(wei)沿圖(tu)(tu)(tu)(tu)5中(zhong)所示(shi)(shi)的(de)(de)(de)線(xian)Ⅵ-Ⅵ′的(de)(de)(de)剖(pou)面圖(tu)(tu)(tu)(tu),圖(tu)(tu)(tu)(tu)7為(wei)沿圖(tu)(tu)(tu)(tu)5中(zhong)所示(shi)(shi)的(de)(de)(de)線(xian)Ⅶ-Ⅶ′的(de)(de)(de)剖(pou)面圖(tu)(tu)(tu)(tu)。
如圖5-7所(suo)示(shi),半導體器件300可(ke)包括在高阻(zu)襯底302上(shang)形成的多個(ge)晶體管(guan)310。DNW區330可(ke)形成在高阻(zu)襯底302中,第一PW區332可(ke)形成在DNW區330上(shang)。
晶體(ti)管(guan)310可(ke)在(zai)(zai)第(di)(di)(di)一(yi)PW區(qu)(qu)332上形(xing)成(cheng)。晶體(ti)管(guan)310中的(de)(de)每一(yi)個(ge)可(ke)包括形(xing)成(cheng)在(zai)(zai)第(di)(di)(di)一(yi)PW區(qu)(qu)332上的(de)(de)柵(zha)結構312,以及分別在(zai)(zai)第(di)(di)(di)一(yi)PW區(qu)(qu)332鄰近(jin)柵(zha)結構312的(de)(de)兩側的(de)(de)表面(mian)部(bu)分形(xing)成(cheng)的(de)(de)源區(qu)(qu)314和漏區(qu)(qu)316,P型高濃度雜質區(qu)(qu)340可(ke)形(xing)成(cheng)在(zai)(zai)源區(qu)(qu)314的(de)(de)一(yi)側。柵(zha)結構312可(ke)包括在(zai)(zai)第(di)(di)(di)一(yi)PW區(qu)(qu)332上形(xing)成(cheng)的(de)(de)柵(zha)絕(jue)緣(yuan)層、在(zai)(zai)柵(zha)絕(jue)緣(yuan)層上形(xing)成(cheng)的(de)(de)柵(zha)極以及在(zai)(zai)柵(zha)極的(de)(de)側表面(mian)上形(xing)成(cheng)的(de)(de)間隔器。
在一些實施例中,半(ban)導體(ti)器件300可包(bao)括配置成圍繞有(you)源區(qu)(qu)(qu)的第(di)(di)一器件隔離(li)區(qu)(qu)(qu)320,晶體(ti)管310在有(you)源區(qu)(qu)(qu)上(shang)形(xing)成。第(di)(di)一器件隔離(li)區(qu)(qu)(qu)320可包(bao)括形(xing)成得比DNW區(qu)(qu)(qu)330更深的第(di)(di)一DTI區(qu)(qu)(qu)322以及在第(di)(di)一DTI區(qu)(qu)(qu)322上(shang)形(xing)成的第(di)(di)一STI區(qu)(qu)(qu)324。
NW區(qu)(qu)334可形(xing)成(cheng)在第一器件隔(ge)離區(qu)(qu)320的外(wai)部,N型(xing)高濃度雜質區(qu)(qu)342可形(xing)成(cheng)在NW區(qu)(qu)334上。
第一PW區(qu)(qu)332可(ke)形(xing)成在(zai)第一器件(jian)隔離區(qu)(qu)320的(de)內部,且DNW區(qu)(qu)330可(ke)形(xing)成 為比(bi)第一PW區(qu)(qu)332更(geng)寬(kuan)。第一DTI區(qu)(qu)322可(ke)穿過DNW區(qu)(qu)330,并比(bi)DNW區(qu)(qu)330延伸地(di)更(geng)深。NW區(qu)(qu)334可(ke)形(xing)成在(zai)DNW區(qu)(qu)330的(de)邊緣部分從而具(ju)有(you)環(huan)形(xing)。
在(zai)一(yi)(yi)些(xie)實施例中,NW區(qu)(qu)334可(ke)(ke)與DNW區(qu)(qu)330的(de)邊緣(yuan)部(bu)分電連接(jie),第(di)一(yi)(yi)DTI區(qu)(qu)322可(ke)(ke)具有狹(xia)縫(feng)326以將(jiang)DNW區(qu)(qu)330與NW區(qu)(qu)334電連接(jie)。狹(xia)縫(feng)326可(ke)(ke)用來通過N型(xing)高濃度雜(za)質區(qu)(qu)342和NW區(qu)(qu)334向(xiang)DNW區(qu)(qu)330施加NW偏置(zhi)電壓(ya)或(huo)反向(xiang)偏置(zhi)電壓(ya)。例如,狹(xia)縫(feng)326的(de)寬(kuan)度可(ke)(ke)在(zai)約1μm至約2μm的(de)范圍。
特(te)別(bie)地(di),在(zai)(zai)一些實(shi)施例中(zhong),第(di)(di)二(er)(er)(er)器(qi)(qi)件(jian)隔離(li)區(qu)350可(ke)形(xing)(xing)成在(zai)(zai)NW區(qu)334的(de)外部,其可(ke)具有環形(xing)(xing)以圍繞(rao)NW區(qu)334和N型高濃度雜(za)質區(qu)342。第(di)(di)二(er)(er)(er)器(qi)(qi)件(jian)隔離(li)區(qu)350可(ke)包括第(di)(di)二(er)(er)(er)DTI區(qu)352和在(zai)(zai)第(di)(di)二(er)(er)(er)DTI區(qu)352上形(xing)(xing)成的(de)第(di)(di)二(er)(er)(er)STI區(qu)354。例如,第(di)(di)二(er)(er)(er)DTI區(qu)352的(de)深(shen)(shen)度可(ke)大(da)于約(yue)5μm。特(te)別(bie)地(di),第(di)(di)二(er)(er)(er)DTI區(qu)352的(de)深(shen)(shen)度可(ke)在(zai)(zai)約(yue)5μm至(zhi)約(yue)10μm的(de)范(fan)圍。
第二器(qi)件隔(ge)(ge)離區(qu)350可用來(lai)減少或防止耗盡區(qu)在DNW區(qu)330、NW區(qu)334和(he)高阻襯底302之間延伸。進一步地,第二器(qi)件隔(ge)(ge)離區(qu)350可用來(lai)將半(ban)導體器(qi)件300與鄰近其的控制器(qi)件電(dian)隔(ge)(ge)離。
在一些實(shi)施(shi)例中,第(di)二(er)PW區(qu)(qu)336可形(xing)成在第(di)二(er)器件(jian)隔離區(qu)(qu)350的外部,且(qie)第(di)二(er)P型(xing)高濃度(du)(du)雜(za)質區(qu)(qu)344可形(xing)成在第(di)二(er)PW區(qu)(qu)336上。第(di)二(er)P型(xing)高濃度(du)(du)雜(za)質區(qu)(qu)344可用(yong)來(lai)施(shi)加PW偏置電壓至高阻(zu)襯底302。
參照圖(tu)8,其示出了根據一實(shi)施(shi)例的半(ban)導體(ti)器件的剖面圖(tu)。在(zai)實(shi)施(shi)例中(zhong),半(ban)導體(ti)器件400可包括在(zai)高阻襯(chen)底402上形成的多(duo)個晶體(ti)管410。特別地,半(ban)導體(ti)器件400可具有在(zai)其中(zhong)晶體(ti)管410相(xiang)互(hu)電(dian)連接(jie)的多(duo)指結構。
DNW區430可(ke)(ke)形(xing)成在高阻(zu)襯底(di)402中,第(di)一(yi)PW區432可(ke)(ke)形(xing)成在DNW區430上(shang)。晶體管(guan)410可(ke)(ke)在第(di)一(yi)PW區432上(shang)形(xing)成。晶體管(guan)410中的(de)每(mei)一(yi)個可(ke)(ke)包(bao)括在第(di)一(yi)PW區432上(shang)形(xing)成的(de)柵(zha)結(jie)構(gou)412,以(yi)及分(fen)(fen)別在第(di)一(yi)PW區432鄰近柵(zha)結(jie)構(gou)412的(de)兩側(ce)的(de)表(biao)面(mian)部分(fen)(fen)形(xing)成的(de)源區414和(he)漏區416。柵(zha)結(jie)構(gou)412可(ke)(ke)包(bao)括在第(di)一(yi)PW區432上(shang)形(xing)成的(de)柵(zha)絕(jue)緣(yuan)層、在柵(zha)絕(jue)緣(yuan)層上(shang)形(xing)成的(de)柵(zha)極(ji)以(yi)及在柵(zha)極(ji)的(de)側(ce)表(biao)面(mian)形(xing)成的(de)間隔器。
在(zai)一些實施例中,彼(bi)(bi)(bi)此(ci)(ci)相鄰(lin)的(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)管410可(ke)使用共同的(de)(de)(de)漏區(qu)(qu)416,如(ru)圖8所示。在(zai)其他實施例中,彼(bi)(bi)(bi)此(ci)(ci)相鄰(lin)的(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)管410可(ke)使用共同的(de)(de)(de)P型高(gao)濃(nong)度(du)雜質區(qu)(qu)440。特別地,充當襯底凸(tu)出部或阱(jing)凸(tu)出部的(de)(de)(de)P型高(gao)濃(nong)度(du)雜質區(qu)(qu)440可(ke)形成在(zai)彼(bi)(bi)(bi)此(ci)(ci)相鄰(lin)的(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)管410的(de)(de)(de)源(yuan)(yuan)區(qu)(qu)414之間,且(qie)相鄰(lin)的(de)(de)(de)源(yuan)(yuan)區(qu)(qu)414和P型高(gao)濃(nong)度(du)雜質區(qu)(qu)440可(ke)彼(bi)(bi)(bi)此(ci)(ci)電連接(jie)。與相鄰(lin)的(de)(de)(de)源(yuan)(yuan)區(qu)(qu)414連接(jie)的(de)(de)(de)P型高(gao)濃(nong)度(du)雜質區(qu)(qu)440可(ke)用來改善半導體(ti)器件400的(de)(de)(de)擊穿電壓(ya)。
半導體器(qi)(qi)件400可(ke)包(bao)括(kuo)配(pei)置(zhi)成圍繞有源區(qu)(qu)(qu)的(de)器(qi)(qi)件隔(ge)離區(qu)(qu)(qu)420,晶體管(guan)410在有源區(qu)(qu)(qu)上(shang)(shang)形成。器(qi)(qi)件隔(ge)離區(qu)(qu)(qu)420可(ke)包(bao)括(kuo)形成得比(bi)DNW區(qu)(qu)(qu)430更深的(de)DTI區(qu)(qu)(qu)422以及在DTI區(qu)(qu)(qu)422上(shang)(shang)形成的(de)STI區(qu)(qu)(qu)424。DNW區(qu)(qu)(qu)430和(he)第一PW區(qu)(qu)(qu)432可(ke)形成在器(qi)(qi)件隔(ge)離區(qu)(qu)(qu)420的(de)內部。
在(zai)一些(xie)實施例中,第(di)二(er)(er)PW區(qu)434可(ke)(ke)(ke)形成在(zai)器件隔(ge)離區(qu)420的外部,且第(di)二(er)(er)P型(xing)(xing)高濃度(du)雜(za)質區(qu)442可(ke)(ke)(ke)形成在(zai)第(di)二(er)(er)PW區(qu)434上。第(di)二(er)(er)P型(xing)(xing)高濃度(du)雜(za)質區(qu)442可(ke)(ke)(ke)用來施加(jia)PW偏置電(dian)壓至高阻襯底402。
參照圖9,其示(shi)出了(le)根據一實施例的(de)半導體器(qi)件的(de)剖面圖。在(zai)一些實施例中,半導體器(qi)件500可(ke)包括在(zai)高(gao)阻襯底502上形成的(de)多個晶體管510。特別地,半導體器(qi)件500可(ke)具有在(zai)其中晶體管510相互電連接的(de)多指結構(gou)。
DNW區(qu)(qu)530可形(xing)成(cheng)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)高阻襯底502中(zhong),第一(yi)PW區(qu)(qu)532可形(xing)成(cheng)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)DNW區(qu)(qu)530上(shang)。晶體管510可在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)第一(yi)PW區(qu)(qu)532上(shang)形(xing)成(cheng)。晶體管510中(zhong)的(de)(de)(de)每(mei)一(yi)個可包括(kuo)(kuo)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)第一(yi)PW區(qu)(qu)532上(shang)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)柵(zha)結(jie)構(gou)512,以(yi)及(ji)分別(bie)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)第一(yi)PW區(qu)(qu)532鄰近(jin)柵(zha)結(jie)構(gou)512的(de)(de)(de)兩側(ce)的(de)(de)(de)表面部分形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)源區(qu)(qu)514和漏(lou)區(qu)(qu)516。柵(zha)結(jie)構(gou)512可包括(kuo)(kuo)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)第一(yi)PW區(qu)(qu)532上(shang)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)柵(zha)絕緣層(ceng)、在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)柵(zha)絕緣層(ceng)上(shang)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)柵(zha)極(ji)(ji)以(yi)及(ji)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)柵(zha)極(ji)(ji)的(de)(de)(de)側(ce)表面形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)間隔器。
如圖9所示,在一些(xie)實施(shi)(shi)例中,彼(bi)此相(xiang)鄰的晶體管(guan)510可(ke)使用共同的漏區(qu)516。在其(qi)他實施(shi)(shi)例中,彼(bi)此相(xiang)鄰的晶體管(guan)510可(ke)使用共同的P型(xing)高(gao)濃(nong)(nong)度雜質(zhi)區(qu)540。特別地,充當襯底凸出部或阱凸出部的P型(xing)高(gao)濃(nong)(nong)度雜質(zhi)區(qu)540可(ke)形成在彼(bi)此相(xiang)鄰的晶體管(guan)510的源區(qu)514之間,且(qie)相(xiang)鄰的源區(qu)514和P型(xing)高(gao)濃(nong)(nong)度雜質(zhi)區(qu)540可(ke)彼(bi)此電連接。
半導體器件500可(ke)包括(kuo)配置成圍繞(rao)有源(yuan)區(qu)(qu)(qu)的器件隔(ge)離區(qu)(qu)(qu)520,晶體管(guan)510在(zai)(zai)(zai)(zai)有源(yuan)區(qu)(qu)(qu)上形(xing)(xing)成。器件隔(ge)離區(qu)(qu)(qu)520可(ke)包括(kuo)形(xing)(xing)成得比DNW區(qu)(qu)(qu)530更深的DTI區(qu)(qu)(qu)522以及(ji)在(zai)(zai)(zai)(zai)DTI區(qu)(qu)(qu)522上形(xing)(xing)成的STI區(qu)(qu)(qu)524。NW區(qu)(qu)(qu)534可(ke)形(xing)(xing)成在(zai)(zai)(zai)(zai)器件隔(ge)離區(qu)(qu)(qu)520的外部,N型高濃度(du)雜質(zhi)區(qu)(qu)(qu)542可(ke)形(xing)(xing)成在(zai)(zai)(zai)(zai)NW區(qu)(qu)(qu)534上。
特別地(di)(di),第一PW區(qu)(qu)532可形成在器件隔離(li)區(qu)(qu)520的(de)內部,且DNW區(qu)(qu)530可形成為比第一PW區(qu)(qu)532更寬。DTI區(qu)(qu)522可穿過DNW區(qu)(qu)530,并比DNW區(qu)(qu)530延伸地(di)(di)更深。NW區(qu)(qu)534可形成在DNW區(qu)(qu)530的(de)邊(bian)緣部分上從而具有(you)環形。
在圖9所示(shi)的(de)(de)(de)實施例中,NW區534可與DNW區530的(de)(de)(de)邊(bian)緣(yuan)部分電(dian)連(lian)接,且(qie)DTI區522可具有狹縫(feng)526以將DNW區530與NW區534電(dian)連(lian)接。狹縫(feng)526可用來通過N型高濃(nong)度(du)雜質(zhi)區542和NW區534向DNW區530施加NW偏置(zhi)電(dian)壓(ya)或反(fan)向偏置(zhi)電(dian)壓(ya)。例如,狹縫(feng)526的(de)(de)(de)寬度(du)可在約1μm至約2μm的(de)(de)(de)范圍。
在(zai)(zai)又其(qi)他實(shi)施例中(zhong),第二PW區(qu)(qu)536可形(xing)成在(zai)(zai)NW區(qu)(qu)534的外部(bu),且第二P型高(gao)濃(nong)度(du)雜質(zhi)(zhi)區(qu)(qu)544可形(xing)成在(zai)(zai)第二PW區(qu)(qu)536上。第二P型高(gao)濃(nong)度(du)雜質(zhi)(zhi)區(qu)(qu)544可用(yong)來向高(gao)阻襯(chen)底502施加PW偏置電(dian)壓,且第二PW區(qu)(qu)536可用(yong)來減少或防止耗盡區(qu)(qu)在(zai)(zai)NW區(qu)(qu)534和高(gao)阻襯(chen)底502之(zhi)間延伸。另外,在(zai)(zai)其(qi)他實(shi)施例中(zhong),第二STI區(qu)(qu)550可形(xing)成在(zai)(zai)N型高(gao)濃(nong)度(du)雜質(zhi)(zhi)區(qu)(qu)542和第二P型高(gao)濃(nong)度(du)雜質(zhi)(zhi)區(qu)(qu)544之(zhi)間。
參照圖10,其示出(chu)了根據一實施例的(de)半(ban)(ban)導(dao)體(ti)器件(jian)的(de)剖面圖。在實施例中,半(ban)(ban)導(dao)體(ti)器件(jian)600可包括在高阻襯底602上形(xing)成(cheng)的(de)多(duo)個晶(jing)體(ti)管(guan)610。特別地,半(ban)(ban)導(dao)體(ti)器件(jian)600可具有(you)在其中晶(jing)體(ti)管(guan)610相互電連(lian)接的(de)多(duo)指結(jie)構(gou)。
DNW區630可形成(cheng)在(zai)高阻襯底602中,第(di)(di)一(yi)(yi)PW區632可形成(cheng)在(zai)DNW區630上(shang)(shang)。晶體(ti)管610可在(zai)第(di)(di)一(yi)(yi)PW區632上(shang)(shang)形成(cheng)。晶體(ti)管610中的(de)每一(yi)(yi)個可包括在(zai)第(di)(di)一(yi)(yi)PW區632上(shang)(shang)形成(cheng)的(de)柵結(jie)構(gou)(gou)612,以(yi)及分別在(zai)第(di)(di)一(yi)(yi)PW區632鄰(lin)近柵結(jie)構(gou)(gou)612的(de)兩側的(de)表面部分形成(cheng)的(de)源區614和漏區616。柵結(jie)構(gou)(gou)612可包括在(zai)第(di)(di)一(yi)(yi)PW區632上(shang)(shang)形成(cheng)的(de)柵絕(jue)緣(yuan)(yuan)層、在(zai)柵絕(jue)緣(yuan)(yuan)層上(shang)(shang)形成(cheng)的(de)柵極(ji)以(yi)及在(zai)柵極(ji)的(de)側表面形成(cheng)的(de)間隔器。
在一些實施例中,彼(bi)此相(xiang)鄰(lin)的(de)晶體管(guan)610可(ke)使用(yong)共同的(de)漏(lou)區(qu)(qu)616,如(ru)圖10所示。進一步地,彼(bi)此相(xiang)鄰(lin)的(de)晶體管(guan)610可(ke)使用(yong)共同的(de)P型高(gao)濃(nong)(nong)度雜(za)質區(qu)(qu)640。特(te)別地,充(chong)當(dang)襯底凸出(chu)部(bu)或阱凸出(chu)部(bu)的(de)P型高(gao)濃(nong)(nong)度雜(za)質區(qu)(qu)640可(ke)形成在彼(bi)此相(xiang)鄰(lin)的(de)晶體管(guan)610的(de)源區(qu)(qu)614之間,且相(xiang)鄰(lin)的(de)源區(qu)(qu)614和P型高(gao)濃(nong)(nong)度雜(za)質區(qu)(qu)640可(ke)彼(bi)此電連接(jie)。
半(ban)導體器件(jian)600可(ke)包(bao)括配(pei)置成圍繞(rao)有源區(qu)(qu)(qu)的第一器件(jian)隔(ge)離(li)區(qu)(qu)(qu)620,晶體管(guan)610在(zai)有源區(qu)(qu)(qu)上(shang)形成。第一器件(jian)隔(ge)離(li)區(qu)(qu)(qu)620可(ke)包(bao)括形成得比DNW區(qu)(qu)(qu)630更深的第一DTI區(qu)(qu)(qu)622以及在(zai)第一DTI區(qu)(qu)(qu)622上(shang)形成的第一STI區(qu)(qu)(qu)624。NW區(qu)(qu)(qu)634可(ke)形成在(zai)第一器件(jian)隔(ge)離(li)區(qu)(qu)(qu)620的外(wai)部,N型高濃(nong)度雜(za)質區(qu)(qu)(qu)642可(ke)形成在(zai)NW區(qu)(qu)(qu)634上(shang)。
特別地(di),第(di)一PW區(qu)(qu)(qu)632可(ke)形(xing)成(cheng)在(zai)第(di)一器件隔離(li)區(qu)(qu)(qu)620的內部,DNW區(qu)(qu)(qu)630可(ke)形(xing)成(cheng)為比(bi)第(di)一PW區(qu)(qu)(qu)632更寬。第(di)一DTI區(qu)(qu)(qu)622可(ke)穿過DNW區(qu)(qu)(qu)630,并比(bi)DNW區(qu)(qu)(qu)630延伸地(di)更深。NW區(qu)(qu)(qu)634可(ke)形(xing)成(cheng)在(zai)DNW區(qu)(qu)(qu)630的邊緣部分上從而具(ju)有(you)環形(xing)。
如(ru)圖10中的實施例所示,NW區(qu)(qu)634可(ke)與(yu)DNW區(qu)(qu)630的邊緣部分電(dian)連(lian)接,且第一DTI區(qu)(qu)622可(ke)具有狹(xia)縫626以將DNW區(qu)(qu)630與(yu)NW區(qu)(qu)634電(dian)連(lian)接。狹(xia)縫626可(ke)用來通過(guo)N型(xing)高濃度雜質區(qu)(qu)642和(he)NW區(qu)(qu)634向(xiang)(xiang)DNW區(qu)(qu)630施加NW偏(pian)置(zhi)電(dian)壓或反(fan)向(xiang)(xiang)偏(pian)置(zhi)電(dian)壓。例如(ru),狹(xia)縫626的寬度可(ke)在約1μm至約2μm的范(fan)圍(wei)。
特別地,第(di)(di)二(er)(er)器件(jian)隔(ge)離區(qu)(qu)650可(ke)形成在NW區(qu)(qu)634的外部,其可(ke)具有環形以圍繞(rao)NW區(qu)(qu)634和N型高濃度(du)雜(za)質區(qu)(qu)642。第(di)(di)二(er)(er)器件(jian)隔(ge)離區(qu)(qu)650可(ke)包括第(di)(di)二(er)(er)DTI區(qu)(qu)652和在第(di)(di)二(er)(er)DTI區(qu)(qu)652上形成的第(di)(di)二(er)(er)STI區(qu)(qu)654。例如,第(di)(di)二(er)(er)DTI區(qu)(qu)652的深度(du)可(ke)大于約5μm。特別地,第(di)(di)二(er)(er)DTI區(qu)(qu)652的深度(du)可(ke)在約5μm至(zhi)約10μm的范(fan)圍。
在(zai)實(shi)施例中,第(di)二器件(jian)隔離區(qu)650可(ke)(ke)用(yong)來減少或防止耗盡(jin)區(qu)在(zai)DNW區(qu)630、NW區(qu)634和高阻襯底602之間(jian)延(yan)伸。進一(yi)步地,第(di)二器件(jian)隔離區(qu)650可(ke)(ke)用(yong)來將半導體器件(jian)600與鄰近其的控制(zhi)器件(jian)電隔離。
在(zai)一些實(shi)施例中,第(di)二PW區(qu)636可形(xing)成在(zai)第(di)二器件隔離區(qu)650的外部,且第(di)二P型高(gao)(gao)濃(nong)度(du)雜質(zhi)區(qu)644可形(xing)成在(zai)第(di)二PW區(qu)636上(shang)。第(di)二P型高(gao)(gao)濃(nong)度(du)雜質(zhi)區(qu)644可用來施加PW偏置電壓至高(gao)(gao)阻襯底602。
在其他實施例(li)中,半導體器件100或200可(ke)用(yong)作(zuo)RF切換器件或RF有源器件,如(ru)RF模塊(如(ru)RF前端模塊)的功(gong)率放大器。
參照圖11,示出了根據一實(shi)施例(li)在高(gao)阻襯底上(shang)形(xing)成的(de)RF模(mo)塊的(de)示意圖。在實(shi)施例(li)中,RF模(mo)塊700(如RF前端模(mo)塊)可包括(kuo)RF切換器件(jian)(jian)710、RF有源(yuan)器件(jian)(jian) 720、RF無源(yuan)器件(jian)(jian)730和控制器件(jian)(jian)740,其(qi)可形(xing)成在高(gao)阻襯底702上(shang)。例(li)如,RF有源(yuan)器件(jian)(jian)720可包括(kuo)功率放大器,RF無源(yuan)器件(jian)(jian)730可包括(kuo)無源(yuan)組件(jian)(jian),如電容器、電感(gan)器、變壓器等。
特別地(di)(di),與(yu)常規SOI襯底(di)相比(bi),通過高阻(zu)襯底(di)702可(ke)充(chong)分(fen)地(di)(di)改善散熱效率(lv)。因(yin)此(ci),可(ke)充(chong)分(fen)地(di)(di)改善RF有源(yuan)器件720的性能(neng)和RF無源(yuan)器件730的電特性。
根據本文(wen)所(suo)討論的(de)(de)(de)各(ge)種實(shi)施(shi)例(li),半導(dao)體(ti)器(qi)件(jian)可包(bao)括高(gao)阻襯底(di)、在(zai)高(gao)阻襯底(di)上形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)管(guan)(guan)(guan),和(he)在(zai)高(gao)阻襯底(di)中形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)以圍繞晶(jing)體(ti)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)器(qi)件(jian)隔離區(qu)(qu)(qu)。器(qi)件(jian)隔離區(qu)(qu)(qu)可包(bao)括DTI區(qu)(qu)(qu)和(he)在(zai)DTI區(qu)(qu)(qu)上形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)STI區(qu)(qu)(qu)。在(zai)一些實(shi)施(shi)例(li)中,半導(dao)體(ti)器(qi)件(jian)可包(bao)括在(zai)高(gao)阻襯底(di)中形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)DNW區(qu)(qu)(qu)以及在(zai)DNW區(qu)(qu)(qu)上形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)第一PW區(qu)(qu)(qu),晶(jing)體(ti)管(guan)(guan)(guan)可形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)在(zai)第一PW區(qu)(qu)(qu)上。
如上所(suo)述(shu),與(yu)使用(yong)SOI襯底的常規技術相比,由于可(ke)通過(guo)使用(yong)高(gao)阻襯底來制造(zao)半(ban)導體器(qi)(qi)件,因此半(ban)導體器(qi)(qi)件的制造(zao)成(cheng)本可(ke)充(chong)分地降低。進一步地,半(ban)導體器(qi)(qi)件的結電(dian)容和RF噪聲耦合可(ke)通過(guo)DTI區和DNW區而充(chong)分地減少(shao)。
在又其他實施例(li)中,DTI區(qu)可具有(you)狹縫以(yi)向(xiang)(xiang)穿過其的DNW區(qu)施加NW偏置電(dian)壓或(huo)反(fan)向(xiang)(xiang)偏置電(dian)壓。這樣(yang),由于(yu)DNW區(qu),結電(dian)容可充(chong)分地減少,因(yin)此充(chong)分改善了RF切(qie)換器(qi)件(jian)或(huo)RF有(you)源器(qi)件(jian)的電(dian)特性。
本(ben)(ben)文已(yi)描(miao)述(shu)了系統、器件和方法的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)實施例(li)。這些(xie)實施例(li)僅(jin)是(shi)示例(li)性的(de)(de)(de),并不(bu)旨在(zai)限制本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)的(de)(de)(de)范圍(wei)。此(ci)外(wai),應(ying)理解,已(yi)描(miao)述(shu)的(de)(de)(de)實施例(li)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)特征可按各(ge)種(zhong)方式組合以(yi)產生許多附加的(de)(de)(de)實施例(li)。此(ci)外(wai),雖(sui)然已(yi)描(miao)述(shu)了公(gong)開(kai)的(de)(de)(de)實施例(li)使(shi)用的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)材料、尺寸(cun)、形狀(zhuang)、結(jie)構(gou)和位(wei)置(zhi)等,但在(zai)不(bu)超(chao)出本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)范圍(wei)的(de)(de)(de)情況下,也可使(shi)用除公(gong)開(kai)的(de)(de)(de)那(nei)些(xie)以(yi)外(wai)的(de)(de)(de)其他材料、尺寸(cun)、形狀(zhuang)、結(jie)構(gou)和位(wei)置(zhi)等。
相(xiang)(xiang)關領(ling)域(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)普(pu)通技(ji)術(shu)人員(yuan)將(jiang)認識到,本(ben)發(fa)(fa)(fa)明(ming)可(ke)包(bao)括(kuo)比(bi)在(zai)上述任(ren)何(he)個(ge)別實(shi)(shi)(shi)施(shi)(shi)例(li)中所(suo)說明(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)更(geng)少的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)(zheng)。本(ben)文描述的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)(shi)施(shi)(shi)例(li)并不(bu)意味著是對(dui)本(ben)發(fa)(fa)(fa)明(ming)各種(zhong)特征(zheng)(zheng)可(ke)組(zu)(zu)合(he)(he)方式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)詳盡(jin)表述。于是,如本(ben)領(ling)域(yu)普(pu)通技(ji)術(shu)人員(yuan)所(suo)理解(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),實(shi)(shi)(shi)施(shi)(shi)例(li)并不(bu)是特征(zheng)(zheng)相(xiang)(xiang)互(hu)排斥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)合(he)(he);相(xiang)(xiang)反,本(ben)發(fa)(fa)(fa)明(ming)可(ke)包(bao)括(kuo)選自不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)個(ge)別實(shi)(shi)(shi)施(shi)(shi)例(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)個(ge)別特征(zheng)(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)合(he)(he)。此外(wai),關于一(yi)個(ge)實(shi)(shi)(shi)施(shi)(shi)例(li)所(suo)描述的(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)件可(ke)在(zai)其他(ta)實(shi)(shi)(shi)施(shi)(shi)例(li)中實(shi)(shi)(shi)施(shi)(shi),即使未在(zai)這種(zhong)實(shi)(shi)(shi)施(shi)(shi)例(li)中描述過,除非另有說明(ming)。盡(jin)管在(zai)權(quan)(quan)利(li)(li)(li)要求(qiu)(qiu)(qiu)中從屬權(quan)(quan)利(li)(li)(li)要求(qiu)(qiu)(qiu)可(ke)引用具有一(yi)個(ge)或(huo)(huo)多個(ge)其他(ta)權(quan)(quan)利(li)(li)(li)要求(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特定組(zu)(zu)合(he)(he),其他(ta)實(shi)(shi)(shi)施(shi)(shi)例(li)也可(ke)包(bao)括(kuo)從屬權(quan)(quan)利(li)(li)(li)要求(qiu)(qiu)(qiu)與其他(ta)從屬權(quan)(quan)利(li)(li)(li)要求(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主題的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)合(he)(he)或(huo)(huo)一(yi)個(ge)或(huo)(huo)多個(ge)特征(zheng)(zheng)與其他(ta)從屬或(huo)(huo)獨(du)立(li)權(quan)(quan)利(li)(li)(li)要求(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)合(he)(he)。本(ben)文中提出了這樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)合(he)(he),除非表明(ming)本(ben)發(fa)(fa)(fa)明(ming)并不(bu)意指特定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)合(he)(he)。此外(wai),本(ben)發(fa)(fa)(fa)明(ming)還(huan)旨在(zai)包(bao)括(kuo)在(zai)任(ren)何(he)其他(ta)獨(du)立(li)權(quan)(quan)利(li)(li)(li)要求(qiu)(qiu)(qiu)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)權(quan)(quan)利(li)(li)(li)要求(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)(zheng),即使該(gai)權(quan)(quan)利(li)(li)(li)要求(qiu)(qiu)(qiu)并不(bu)直接從屬于該(gai)獨(du)立(li)權(quan)(quan)利(li)(li)(li)要求(qiu)(qiu)(qiu)。
通(tong)過(guo)參(can)(can)照上述文(wen)(wen)獻所(suo)(suo)進行(xing)的(de)(de)(de)任何(he)并(bing)入(ru)(ru)是受(shou)(shou)到(dao)(dao)限(xian)制(zhi)的(de)(de)(de),使得(de)與本(ben)(ben)(ben)文(wen)(wen)明確公開(kai)的(de)(de)(de)內容(rong)相(xiang)反的(de)(de)(de)主(zhu)題(ti)不會并(bing)入(ru)(ru)到(dao)(dao)本(ben)(ben)(ben)文(wen)(wen)中(zhong)(zhong)。通(tong)過(guo)參(can)(can)照上述文(wen)(wen)獻所(suo)(suo)進行(xing)的(de)(de)(de)任何(he)并(bing)入(ru)(ru)進一步受(shou)(shou)到(dao)(dao)限(xian)制(zhi),使得(de)文(wen)(wen)獻中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)權利要求不會通(tong)過(guo)引用并(bing)入(ru)(ru)到(dao)(dao)本(ben)(ben)(ben)文(wen)(wen)中(zhong)(zhong)。通(tong)過(guo)參(can)(can)照上述文(wen)(wen)獻所(suo)(suo)進 行(xing)的(de)(de)(de)任何(he)并(bing)入(ru)(ru)又進一步受(shou)(shou)到(dao)(dao)限(xian)制(zhi),使得(de)文(wen)(wen)獻中(zhong)(zhong)給出的(de)(de)(de)任何(he)定義不會通(tong)過(guo)引用并(bing)入(ru)(ru)到(dao)(dao)本(ben)(ben)(ben)文(wen)(wen)中(zhong)(zhong),除非在本(ben)(ben)(ben)文(wen)(wen)中(zhong)(zhong)明確地表明包括。
為(wei)了解(jie)釋本發明權利(li)要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de),清楚表明,不會援用35U.S.C.第(di)112(f)節的(de)(de)(de)條款,除非(fei)在權利(li)要(yao)求(qiu)中(zhong)引(yin)用了特定術語“用于(yu)......的(de)(de)(de)方式”或“用于(yu)......的(de)(de)(de)步驟”。